高分子纳米复合材料在能源领域的应用研究

高分子纳米复合材料是一种由高分子基体与纳米粒子复合而成的材料,结合了高分子材料和纳米材料的优异性能,展现出独特的光学、力学、热学和电学等性质,具有高效能、多功能性和环境友好性。在能源领域,通过在纳米尺度上的精细调控,使得复合材料在能源转换、存储和利用等方面展现出卓越的性能。立足于此,本文对高分子纳米复合材料与能源领域的定义进行概述,并探讨高分子纳米复合材料在能源领域的增强能量存储与转换效率、优化能源传输与分布、提高材料稳定性与安全性的基本原理。在此基础上,探究高分子纳米复合材料在能源存储、能源管理与监测、节能减排、风力发电设备中的应用,旨在为未来的能源科技发展提供新的思路和方法。

微波辐照下无皂阳离子聚(St-MMA)高分子纳米粒子的制备和表征

讨论了微波辐照下 ,以丙酮 水为分散介质 ,利用阳离子型自由基引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐(AIBA)引发苯乙烯 (St)和甲基丙烯酸甲酯 (MMA)共聚 ,合成出表面带正电荷的P(St MMA)共聚物纳米粒子 ,考察了丙酮用量、单体和引发剂浓度对纳米粒子粒径、粒径分布和乳液稳定性的影响 .结果表明 ,丙酮 水的体积比由 0增加到 1 2 6∶1时 ,粒子的平均水化半径从 12 2 2 1nm降低到 2 4 6 8nm ,粒径分布变宽 ,乳液抗电解质稳定性逐渐增强 ;增加引发剂和共聚单体MMA的浓度 ,粒子的水化半径逐渐减小 ,粒径分散系数增大 .

无皂高分子纳米胶乳粒子的制备与稳定

在微波辐照下 ,以过硫酸钾 (KPS)为引发剂 ,丙酮水溶液 (质量比 1∶1)为分散介质 ,进行了苯乙烯 (ST)和其它共聚单体 :甲基丙烯酸甲酯 (MMA)、甲基丙烯酸丁酯 (BMA)、丙烯酸乙酯 (EA)及顺丁烯二酸酐 (BDA)的无皂乳液聚合 ,得到了稳定的纳米胶乳粒子。讨论了共聚单体的种类和浓度对粒子水化半径的影响。增加配方中亲水性单体含量 ,使引发反应中引发剂的消耗量增加 ,粒子表面电荷密度增大 ,同时亲水性增加 ,油水界面张力减小 ,粒子变得稳定 ,有利于小粒子的生成。粒子的大小随亲水性单体的含量呈曲线关系 。

核壳式无机-高分子纳米复合粒子的形成机理与表征技术

简要介绍了一种制备核壳式无机-高分子纳米复合粒子的方法——乳液聚合,概述了核壳式无机-高分子纳米复合粒子的形成机理及其表征技术。

核壳式无机-高分子纳米复合粒子的制备与表征

本文简要介绍了制备核壳式无机 -高分子纳米复合粒子的几种方法 ,着重概述了核壳式无机 -高分子纳米复合粒子的结构表征技术。

功能性β-二酮型高分子纳米微球的制备及其共振散射光性质

在超声辐照下 ,用过氧化氢对聚乙烯醇 (PVA)氧化降解 ,制得纳米尺寸的 β 二酮型高分子微球(PVK) ,红外光谱表征其 β 二酮型结构为烯醇式 ,透射电镜观察到该纳米粒子平均直径为 2 0nm。对PVK的共振散射光性质研究发现 ,pH =3 0时 ,PVK与蛋白质形成缔合微粒时将导致PVK 380nm处RLS信号急剧增加 ,其强度增加值与蛋白质的浓度呈线性关系 ,据此可以建立一种测定蛋白质的新方法。测得HSA和γ G的线性范围分别为 0～ 15 0× 10 -6g/mL和 0 2× 10 -6～ 8 5× 10 -6g/mL ,检出限为 1 4× 10 -9g/mL和 17 5× 10 -9g/mL。本法应用于人血清样品中蛋白质的定量分析 。

溶液剥离-吸附法制备高分子纳米复合材料

采用溶液剥离-吸附法制备了乙烯基聚合物/改性蒙脱土(VP/C-MM T)高分子纳米复合材料。X射线衍射检测结果表明,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)改性蒙脱土的层间距由1.2916 nm增加到1.9620 nm,与乙烯基聚合物(VP)复合后,蒙脱土的d(001)峰消失;透射电镜对纳米复合材料成膜物的检测结果表明,蒙脱土在VP基体中以片层形式分散,说明VP/C-MM T为剥离型纳米复合材料。示差扫描量热检测结果表明,蒙脱土的存在可以较好地提高聚合物的热稳定性。通过建立CTAB与蒙脱土插层的理论模型,解释了VP与C-MM T未发生相分离的原因。

高分子纳米粒子研究进展

综述了高分子纳米粒子最新的研究进展,介绍了高分子纳米粒子的研究概况、制备方法、研究方法及应用。其制备方法包括:辐射乳液聚合、种子乳液聚合、无皂乳液聚合、微乳液聚合、分子自组装、模板聚合、分散聚合。高分子纳米粒子在功能电路的设计、高档涂料、医用等方面得以广泛应用,如将高固含量纳米级胶乳应用于水性涂料,可得到较好的涂膜性能。

高分子纳米粒子在靶向药物载体中的研究进展

高分子纳米粒子作为靶向药物的载体材料可将药物选择性地靶向病变部位 ,可以有效降低其对正常组织的毒副作用 ,提高药物的生物利用度 ,是一种新型的药物控释体系。本文综述了高分子纳米粒子在主动靶向药物、被动靶向药物。

金属簇/树形高分子纳米复合材料的制备及应用

分类综述了金属簇/树形高分子纳米复合材料的制备方法,包括直接化学还原法、光还原法、置换法和成盐法等,以及其在催化、指纹识别、阻燃等领域的应用。

高分子纳米复合吸附剂在重金属废水处理中的应用

在目前的重金属废水处理方法中,吸附法以其吸附条件温和、适应性好、操作容易、去除率高等优点而被广泛研究和应用。高分子吸附剂一般含有羟基、羧基、巯基、氨基等活性基团,通过电子转移或电子对共用形式与水体中的重金属形成离子键和(或)配位键,从而具有较好的吸附效果;同时,高分子吸附剂可以依据不同水处理需求进行多样性分子设计,拓宽了吸附剂的应用范围。纳米材料的引入可以大幅改善高分子吸附剂的综合性能,因此近年来高分子纳米复合吸附剂引起了人们的广泛关注。对高分子纳米复合吸附剂的制备方法及研究进展进行了介绍。

单分散型高分子纳米微球的制备和三维有序连接

采用种子乳液聚合法制备了纳米级聚苯乙烯微球,通过重力沉降筛选出尺寸适宜的单分散型聚苯乙烯微球(约100nm),蒸发自组装成微球紧密堆积结构。检测结果表明,获得的纳米级聚苯乙烯微球分散单一,三维有序排列良好。

葡萄糖敏感苯硼酸基高分子纳米药物传输体系

近年来,智能葡萄糖敏感自调式药物传递系统备受关注。这种智能药物释放系统能够模拟胰腺分泌胰岛素的生理模式而精准调控药物释放并控制血糖水平,在糖尿病治疗中具有良好的应用前景。其中,苯硼酸(PBA)功能化的葡萄糖敏感高分子纳米载体成为近年来的研究热点之一。该类材料具有体系稳定、可长期储存、可逆的葡萄糖敏感性能等优势。根据响应因素不同,葡萄糖敏感药物传递系统可分为pH响应、温度响应和光响应等类型。本文重点介绍了基于PBA的葡萄糖敏感高分子纳米药物载体的发展过程、性能和应用,并对该领域的发展前景进行了展望。

化学法制备导电高分子纳米复合材料研究进展

介绍了导电高分子纳米复合材料的特点及其设计原則,综述了化学法合成导电高分子纳米复合材料的最新进展,重点回顾了具有稳定胶体形式的导电高分子纳米复合材料和磁性导电高分子纳米复合材料的发展,探讨了导电高分子纳米复合材料未来的研究方向。

激光选区烧结高分子纳米复合材料研究进展

激光选区烧结(SLS)是一种增材制造技术,它利用激光逐层烧结粉末并叠加的原理来成形复杂制件,具有材料广泛,无需支撑以及成形精度高等优点。然而,其成形过程中无外力驱动的特点,造成制件中不可避免地存在一定孔隙,使制件性能通常低于传统模塑件。因此,国内外学者提出利用各种纳米填料来增强SLS制件的性能,并取得了良好的效果,已成为本领域研究热点。文中重点介绍了各种用于SLS技术的高分子纳米复合材料,对其研究现状进行综述,并提出今后该领域的发展方向。

2D MoS_2/高分子纳米复合材料的研究进展

二维二硫化钼(2D MoS_2)是石墨烯之后研究最热的二维材料之一,具有石墨烯类二维材料优异的力学性质和独特的带隙、催化特性,是高分子基纳米复合材料研究的热门材料之一。文中简介了2D MoS_2的微观结构、宏观特性;梳理了2D MoS_2/高分子纳米复合材料成型制备方法,主要有熔融共混、溶液共混和原位聚合3种,而原位聚合可以更好地保持2D MoS_2在高分子基体中的分散性;总结了2D MoS_2对高分子基体的改性效果,可以显著改进高分子材料的力学、耐热、阻燃、导电和介电等诸多性能,表明2D MoS_2是一种高效的综合改性剂;分析了2D MoS_2/高分子纳米复合材料在传感、监测、分离、环保、能源、健康医用等许多领域的应用;总结、展望了研发该复合材料的挑战与发展方向。

高分子纳米药物治疗骨肉瘤

背景:近年来研究者开发了各种高分子纳米粒子作为抗肿瘤药物载体,并利用纳米粒子的优势,例如血液循环时间延长、肿瘤内选择性聚集等,提高对骨肉瘤的疗效。目的:基于最新的相关研究,对高分子纳米药物在骨肉瘤治疗方面的应用及其发展前景作以综述。方法:作者应用计算机检索Web of Science、NCBI和PubMed生物医学数据库,检索时间为1900年至2019年6月,以“osteosarcoma;polymer;nanoparticle;controlled drug delivery;tumor therapy”为检索关键词,初检文章265篇,筛选后将107篇文章纳入高分子纳米药物治疗骨肉瘤的相关研究报道。结果与结论:骨肉瘤是最常见的恶性骨肿瘤,主要影响儿童和青少年,早期远处肺转移和局部高侵袭性使骨肉瘤患者长期生存率降低。虽然化疗提高了骨肉瘤患者的生存率,但其应用潜力因严重不良反应和耐药性受到限制。与传统化疗相比,高分子纳米药物不仅降低了对正常组织的毒副作用,而且还能够延长体内循环时间,使化疗药物在肿瘤部位持续缓慢释放,从而提高了治疗效果。因此高分子纳米药物对于骨肉瘤的治疗具有巨大的应用前景。

层状双金属氢氧化物/高分子纳米复合材料的研究进展

层状双金属氢氧化物(LDH)是一种近年来被广泛关注的阴离子型粘土,它在高分子纳米复合材料(PNC)领域拥有非常广阔的应用前景。已有的研究证实,LDH对聚合物的热稳定性,机械性能,阻燃性能等诸多性能都有影响。目前,制备LDH/PNC的方法主要有4种:溶液插层法,原位聚合法,熔融插层法和模板合成法。以这4种制备方法为基础,介绍了LDH/PNC的制备方法,总结了LDH对聚合物性能的影响,评价了LDH在PNC领域的应用前景。

分散共聚体系中高分子纳米颗粒的合成与反应机理

用自由基聚合及端基反应法合成了苯乙烯基封端的聚N 异丙基丙烯酰胺和聚乙二醇大分子单体 .核磁共振分析表明 ,基本上每一个大分子单体末端有一个双键 .将大分子单体与苯乙烯进行分散共聚反应 ,一步法制备得到了表面具有接枝链的高分子纳米级颗粒 .研究结果表明 :大分子单体浓度、苯乙烯单体浓度、引发剂浓度、大分子单体末端官能团种类和反应温度等因素对形成微球的直径有明显的影响 ,高分子微球的直径和形态可通过改变上述反应条件加以控制 .通过实验数据计算得出了高分子微球直径与各种反应因素间的定量关系式 ,对不同体系的成核机理进行了比较 ,得到的结果对其它相似共聚反应体系有一定的指导意义 .

高分子纳米材料制备的实验设计与实践

为了让学生更加了解高分子材料学科的发展前沿,并能综合运用掌握的理论知识和实验技能,以学科前沿为引导,设计了"高分子纳米材料制备"的研究型实验。实验内容包括基础知识准备、材料制备和表征、结果分析讨论。教学实践表明,该实验有助于学生深入理解活性聚合机理和自组装过程,有助于激发学生的自主创新热情,提高学生的科研能力和综合素质。