聚乙烯醇/纳米二氧化硅复合薄膜的制备及性能

采用改性纳米二氧化硅,利用熔融挤出法制备出聚乙烯醇/纳米二氧化硅复合薄膜,考察了纳米二氧化硅粉体对复合薄膜综合性能的影响。结果表明,改性纳米二氧化硅粉体在聚乙烯醇薄膜中分散均匀,纳米二氧化硅粉体的加入可使聚乙烯醇薄膜的熔融温度降低10℃左右,热分解温度提高30℃,断裂伸长率提高为原来的142%,耐水性提高为原来的2.4倍,且当纳米二氧化硅粉体的添加量在0.3%以上时,聚乙烯醇薄膜材料在200 nm^280 nm波长范围内的紫外线透过率均为零。

聚乙烯醇/纳米二氧化硅复合偏光膜的制备及结构与性能研究

采用溶液成膜法制备了聚乙烯醇(PVA)/纳米二氧化硅(SiO_2)碘系复合偏光膜,并研究了复合偏光膜的结构、偏光性能和热性能。紫外分析表明,随 SiO_2含量的增加,偏光膜的透过率先增加后减小,而偏光率先减小后增加。红外分析表明,纳米 SiO_2加入后与 PVA 分子中的—OH 发生了相互作用。XRD 分析表明,加入纳米 SiO_2后PVA 偏光膜的结晶度下降。TG 分析表明,加入纳米 SiO_2后 PVA 偏光膜高温热稳定性有所提高。

复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响

提升混凝土的耐久性对水利工程建设具有重要意义,是学界和工程界关注的重要领域。此次研究利用室内试验的方式,探讨了复掺聚乙烯醇纤维和纳米二氧化硅对水工混凝土耐久性的影响。试验结果显示,在水工混凝土中同时掺入聚丙烯醇纤维和纳米二氧化硅可以有效提升混凝土的抗冻性、抗疲劳性能和抗氯离子渗透性能,具有良好的工程应用价值。

纳米二氧化硅-聚乙烯醇复合超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米SiO2 聚乙烯醇 (PVA)复合膜。铸膜液由PVA、纳米SiO2 、水、聚乙二醇 (PEG)构成。水为溶剂 ,PEG为添加剂。凝固浴为Na2 SO4 KOH H2 O溶液。所得膜有良好的弹性和机械强度 ,膜孔径对压力是敏感的 ,可以通过控制操作压力来控制膜的截留相对分子质量。考察了SiO2 含量和PEG含量对膜性能的影响 ,并对膜的机械性能进行了测试。

纳米二氧化硅改性聚乙烯醇胶粘剂的研究

采用纳米二氧化硅粒子对聚乙烯醇胶粘剂力学性能进行改性,分析了纳米粒子掺量对聚乙烯醇胶粘剂力学性能影响的规律,并取得最佳配比,具有一定理论及应用价值。

纳米二氧化硅对莱茵衣藻光合性能的影响

[目的]通过测定纳米二氧化硅(SiO_(2) NPs)处理绿藻后的生长及光合指标变化,揭示SiO_(2) NPs对水生态环境中藻类光合性能的影响。[方法]以莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)为试验材料,从生长、氧化胁迫、叶绿素含量及叶绿素荧光诱导动力学曲线方面研究了SiO_(2) NPs的生物毒性效应。[结果]96 h、25℃高浓度(800 mg/L)的SiO_(2) NPs诱导莱茵衣藻活性氧(ROS)上升了21.57%,并且抑制了莱茵衣藻光合作用,导致叶绿素a含量下降了10.87%,光合性能指数Pi-Abs下降了50.72%。而温度升高加剧了纳米二氧化硅的毒性。当温度上升至30℃时,高浓度(800 mg/L)的SiO_(2) NPs导致莱茵衣藻ROS比对照组上升了26.58%,叶绿素a和叶绿素b含量分别下降了23.47%和20.35%,光合性能指数Pi-Abs显著下降了55.72%。高浓度SiO_(2) NPs对莱茵衣藻光合作用有一定的毒害作用,且温度升高与SiO_(2) NPs浓度增加的协同作用将加剧莱茵衣藻光合毒性效应。[结论]该研究为探索纳米粉体材料对微藻的光合效应提供了理论基础和数据支持。

聚乙烯醇/二氧化硅共混膜的制备及耐温、耐溶剂性能研究

以聚乙烯醇 (PVA)和正硅酸乙酯 (TEOS)为原料 ,通过溶胶 -凝胶 (Sol- Gel)方法 ,制备出不同二氧化硅含量的聚乙烯醇 /二氧化硅 (PVA/Si O2 )共混均质膜。通过热重分析 (TGA)、示差扫描量热法 (DSC)和动态力学分析 (DMA)研究了共混膜的热性能。结果表明 ,与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2 共混膜具有更高的热稳定性 ,随 Si O2 含量的增大 ,共混膜的分解温度升高 ,玻璃化温度也略有提高。以水为溶剂 ,测定了共混膜的耐溶剂性能。与 PVA膜相比 ,PVA/Si O2

聚乙烯醇/二氧化硅互穿网络膜的研究

采用溶胶凝胶法制备了聚乙烯醇/二氧化硅有机/无机互穿网络结构。扫描电子显微镜(SEM)观察到样品表面光滑,均匀;原子力显微镜(AFM)观察到样品中无机相与有机相呈互穿网络结构,且随无机物的增多两相分布更均匀;元素分析结果为纯PVA中w(O)为38%,随着无机物的增多w(O)逐渐降低为24.9%,是硅羟基与醇羟基之间脱去水,两相之间进行交联的结果;29SiNMR表明随无机物的增多,化学位移Q3的强度有所降低而化学位移Q4值却略有上升,说明硅羟基含量逐渐减少,两相交联程度逐渐增大,与元素分析结果相印证;热重曲线(TG)表明,无机物的加入使PVA的热降解温度由400℃提高到420℃,进一步证明两相之间已形成网状结构。

生物可降解聚乳酸共衣康酸丁二醇酯/纳米二氧化硅包装材料对发酵酸奶贮藏品质及活菌数的影响

探讨不同阻隔性的聚乳酸共衣康酸丁二醇酯/纳米二氧化硅共聚物薄膜[poly(L-lactic-co-butanediol itaconate)nano-silica copolymer films,PLBI-SiO_(2)]包装对发酵酸奶贮藏效果,并对贮藏期间酸奶的理化指标和活菌数进行测定。结果表明:在4℃贮藏0~21 d期间,所有包装组的pH都呈现下降趋势,PLBI-SiO_(2)0.5%包装组与对照(市售)组在贮藏后期pH下降得到减缓;在贮藏期间,PLBI-SiO_(2)0.5%包装组与对照(市售)组能有效维持酸奶的质构特性与持水能力,同时也保持良好的感官评价与表观黏度;所有包装组的活菌数在整个贮藏期间都呈现逐渐降低的趋势,但随包装阻隔性的提高,下降幅度得到减缓,PLBI-SiO_(2)0.5%包装组与对照组在贮藏21 d时,保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌都保持在10~7 CFU/mL以上。综合各项指标,PLBI-SiO_(2)0.5%包装组在贮藏21 d可以维持酸奶贮藏品质并几近于市售包装组,这为酸奶及其他发酵乳替代包装材料提供了一定的理论基础。

二氧化硅/聚乙烯醇杂化电纺纤维膜的制备与结构形态

用溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了不同二氧化硅含量的PVA/S iO2杂化纺丝液,将其电纺成纤维膜.XRD结果表明,杂化电纺纤维膜的结晶度较纯PVA电纺纤维膜小;FTIR证实了PVA的羟基与正硅酸乙酯水解后的羟基发生了缩合反应,杂化电纺纤维膜是以网络结构形式相结合的;FESEM表明,PVA/S iO2质量比为4∶1时,纤维光滑,分散比较均匀.随着二氧化硅含量的增加,纤维直径变细,纺锤形珠节结构增多.加入金属盐NaC l和MgC l2后,纤维直径变细,圆形珠节增多.从理论上分析了纤维膜结构形态的形成机理.

原位合成法二氧化硅/硅钨酸改性聚乙烯醇质子交换膜的研制

以聚乙烯醇(PVA)为基体,利用原位合成法制备了二氧化硅(SiO2)和硅钨酸(SiWA)微粒在PVA基质中均匀分布的二氧化硅/硅钨酸改性聚乙烯醇(SiO2/SiWA-m-PVA)质子交换膜.利用扫描电镜(SEM)和热重分析仪(TG)分别对膜的形貌及热稳定性进行了表征,四氯化硅与钨酸钠摩尔比对SiO2/SiWA-m-PVA质子交换膜的质子导电性能、阻醇性能的影响.结果表明,四氯化硅与钨酸钠摩尔比为1∶1时,原位合成的二氧化硅和硅钨酸在质子交换膜中分散均匀,在温度低于100℃时SiO2/SiWA-m-PVA膜保水性能好;室温质子电导率为1.48×10-2 S/cm,甲醇渗透率为1.37×10-7 cm2/s,比相同条件下Nafion117膜甲醇渗透率低一个数量级,应用于直接甲醇燃料电池单电池能量密度可达11.82mW/cm2.

聚乙烯醇/二氧化硅复合增透膜的制备和可清除性

用溶胶-凝胶法制备了易清洗的聚乙烯醇/二氧化硅(PVA/SiO2)复合增透膜。先在K9玻璃基片上镀制PVA薄膜,然后在PVA薄膜上镀上二氧化硅增透膜。用紫外可见光分光光度计、椭偏仪、光学显微镜、扫描探针显微镜和静滴接触角测量仪分别分析了膜层和基片的透射率、膜层厚度和折射率、表面形貌、水接触角等性质,用去离子水作溶剂对复合膜层进行清洗。结果表明:聚乙烯醇/二氧化硅复合增透膜峰值透射率达到99.8%,峰值透射率位置可以随SiO2厚度而调节。复合膜层能够被热水清除,清除后基片完好,其透射率、表面形貌和水接触角与镀膜前一致。

二氧化硅对聚乙烯醇成膜性能的影响

为了满足聚乙烯醇的成膜性能和剥离性能，实验考察了加入不同含量的二氧化硅对体系的成膜性和干燥后膜力学性能的影响。实验证明：SiO2可提高溶液的抗流挂性，改善其施工性能及其干燥后膜的力学性能。综合考虑SiO2对聚乙烯醇成膜性、抗流挂性及膜的力学性能的影响，推荐浓度为10％～16％聚乙烯醇溶液中SiO2的含量为5％时较为适宜。

纳米金颗粒@介孔二氧化硅修饰钛种植体促进高糖条件下的成骨分化

背景:微纳米结构改性是钛种植体表面处理的热点研究领域。糖尿病高血糖环境会影响钛种植体与骨组织形成稳定的结合,探索通过表面微纳结构改性来提高钛种植体在高糖环境下的成骨活性是有必要的。目的:观察钛表面纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层对体外高糖条件下成骨分化的影响。方法:分别制备纳米金颗粒悬浮液与介孔二氧化硅,将二者按一定比例混合在去离子水中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液。取钛片,分3组处理:光滑组经过水砂纸打磨处理,纳米管组经过水砂纸打磨处理后采用阳极氧化技术制备二氧化钛纳米管涂层,实验组制备二氧化钛纳米管涂层后浸泡于纳米金颗粒@介孔二氧化硅悬浮液中,制备纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层,表征3组钛片表面的微观形貌、亲水性。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,通过细胞活/死荧光染色及CCK-8实验检测细胞增殖,DAPI/鬼笔环肽染色检测细胞黏附。将大鼠骨髓间充质干细胞接种于3组钛片表面,加入高糖成骨诱导培养基培养,通过碱性磷酸酶与茜素红S染色检测成骨分化。结果与结论:(1)扫描电镜下可见光滑组钛片表面均匀平坦,纳米管组钛片表面排列紧密的二氧化钛纳米管阵列,实验组钛片在二氧化钛纳米管表面及内部均负载纳米金颗粒@介孔二氧化硅;纳米管组、实验组钛片亲水性均优于光滑组。(2)细胞活/死荧光染色结果显示,3组钛片表面的细胞活力均高于90%;CCK-8实验结果显示,实验组细胞增殖率高于光滑组、纳米管组;DAPI/鬼笔环肽染色结果显示,二氧化钛纳米管涂层、纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层更有利于细胞黏附。(3)碱性磷酸酶与茜素红S染色结果显示,实验组钛片表面细胞碱性磷酸酶活性与细胞外基质矿化程度均高于光滑组、纳米管组。(4)结果表明,纳米金颗粒@介孔二氧化硅涂层可增强钛表面生物活性,促进高糖环境下的成骨分化。

从丝瓜络废料中提取纤维素纳米纤维及在聚乙烯醇超临界二氧化碳复合发泡材料中的应用

通过TEMPO氧化法从废弃丝瓜络中成功提取出纤维素纳米纤维(CNF),并通过超临界二氧化碳(scCO_(2))发泡技术制备聚乙烯醇(PVA)/CNF复合发泡材料。对CNF在复合材料中的结晶性进行表征,探究了CNF含量对泡孔形貌的影响以及CNF含量对发泡材料收缩性能的影响。结果表明,CNF在发泡过程中可作为异相成核点,提高成核效率,减小了平均泡孔尺寸,增加了泡孔密度,同时减少了泡孔褶皱,降低了发泡材料的收缩率。当CNF含量为2%时,平均孔径从99.96μm下降至41.96μm,泡孔密度增加了大约一个数量级,收缩率从12.19%下降至5.02%。

聚乙烯醇/二氧化硅杂化膜的制备及渗透蒸发分离环己醇(酮)/环己烷

以聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯(TEOS)为原料,经溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了不同二氧化硅(SiO2)含量的PVA/SiO2杂化膜。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表明,随着SiO2含量增大,1060cm-1和970cm-1处Si—O—Si特征吸收峰的相对强度逐渐加强,说明TEOS与PVA发生了交联反应;同时膜的分解温度从248℃升高到342℃。杂化膜的SiO2含量从10%增大到40%,其玻璃态温度从115℃升高到124℃。以水为溶剂,测定了杂化膜的耐溶剂性能,与PVA膜相比,杂化膜的耐溶剂性能显著提高。以质量比为0.950/0.025/0.025的环己烷/环己醇/环己酮为原料,测定杂化膜的分离性能,结果表明SiO2含量从10%增大到40%,通量从15.94 g/(m2·h)升高到75.69 g/(m2·h),环己醇的分离因子从1.8升高到2.65。

甲基纤维素/聚乙烯醇负载纳米银(AgNPs@PVA/MC)复合膜的制备及其对瓯柑贮藏品质的影响

以甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVA)为复合膜基材,纳米银(AgNPs)为抑菌剂,甘油为增塑剂,制备具有抑菌作用的AgNPs@PVA/MC复合膜。通过考察不同质量分数(0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.3%)AgNPs对复合膜的性能影响并对其外观、机械性能、微观结构及抑菌性等性能进行表征,为开发瓯柑贮藏保鲜材料提供理论支撑。结果表明,随着AgNPs含量增加,复合膜对桔青霉生长的抑制作用越显著(P<0.05)。其中,0.1%AgNPs含量的复合膜综合性能最为优异,其抗拉强度达到12.45 MPa、断裂伸长率为6.47%、水蒸气透过率为21.03×10^(-6)g·mm/(m^(2)·s·Pa)、氧气透过率为2.31×10^(-6)cm^(3)/(cm^(2)·s·Pa),扫描电子显微镜显示其横截面具有规则、紧密及分布均匀的AgNPs颗粒,红外光谱及热重分析表明其具有良好的结合性和热稳定性。0.1%AgNPs@PVA/MC复合膜可有效减小瓯柑贮藏期间失重率,降低可溶性固形物、可滴定酸及VC的消耗速率,延缓瓯柑的成熟并显著抑制致腐菌桔青霉的生长,能较好地保持瓯柑贮藏期品质,为瓯柑产业的可持续发展提供支撑。

纳米二氧化硅交联聚乙烯复合材料的制备及其绝缘性能研究

交联聚乙烯(XLPE)是一种广泛应用于中高压电缆导体部分绝缘的主体聚合物,可用于地下配电系统和输电电缆的绝缘。然而,由于连续载荷、热应力、电应力和机械应力的作用,交联聚乙烯的化学成分和形态会发生变化,从而导致失效。在XLPE基体中引入纳米二氧化硅以期提高XLPE的绝缘性能。通过在XLPE基体中添加不同量的二氧化硅纳米填料,研究二氧化硅纳米填料对XLPE的局部放电强度和介电击穿强度的影响。结果表明:添加质量分数1%二氧化硅纳米填料的XLPE纳米复合材料与其他复合材料相比,最大局部放电值最低。当二氧化硅纳米填料的分散量为1%(质量分数)时,交联聚乙烯的介电击穿强度显著提高。然而,当纳米填料质量分数提高为3%和5%时,趋势趋于饱和,变化不显著。

原位交联聚乙烯醇/二氧化硅杂化功能膜的制备与性能

以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,戊二醛(GA)为交联剂,利用溶胶凝胶法和原位化学交联法相结合的方法,制备了交联的聚乙烯醇/二氧化硅(PVA/SiO2)杂化功能膜。通过FTIR、SEM、溶胀和拉伸实验研究了二氧化硅和原位化学交联对杂化膜结构和性能的影响。结果表明,制备的膜是具有梯度交联结构的有机/无机杂化体系,原位化学交联对膜断面形貌影响不大。二氧化硅的引入和戊二醛原位交联都能有效地降低杂化膜的平衡溶胀度,两种因素在提高杂化膜耐水性方面具有互补作用。

含纳米二氧化硅的聚乙烯改性沥青混合料疲劳和力学性能研究

【目的】通过制备不同纳米二氧化硅掺量的复合改性沥青来研究纳米二氧化硅对聚乙烯改性沥青混合料性能的影响。【方法】通过四点弯曲疲劳试验、劲度模量试验、间接拉伸强度试验来分析纳米二氧化硅复合改性沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明:当纳米二氧化硅掺量从1%增加到4%时,混合料的疲劳寿命、劲度模量和间接拉伸强度先增大后减小;当纳米二氧化硅掺量为3%时,混合料在20℃和30℃时的疲劳性能均最优;当纳米二氧化硅掺量为2%时,劲度模量和间接拉伸强度最优,且短期老化后的间接拉伸强度降幅最小。【结论】综合考虑各项性能指标,纳米二氧化硅的最佳掺量为2%~3%,此时复合改性沥青混合料疲劳和力学性能可提高40%以上。