模拟宫腔液体积对Cu/LDPE多孔复合材料节育器的铜离子释放速率的影响

采用溶液分析法测定含铜宫内节育器(Cu-IUDs)的Cu2+释放速率时,所使用的模拟宫腔液(SUS)的体积远远大于人体宫腔液的实际体积,因此推算IUDs在体内宫腔液中的Cu2+释放速率时需要考虑SUS体积的影响。作者制备了两种不同孔隙度的Cu/LDPE多孔复合材料IUDs,测定了它们在不同体积SUS中的Cu2+释放速率,探讨了SUS体积对Cu2+释放速率的影响规律,并拟合出了释放初期和释放稳定期SUS体积与SUS中Cu2+浓度之间的关系式。结果发现,在释放初期,SUS体积对Cu2+释放速率影响不大;而在释放稳定期,SUS体积对Cu2+释放速率影响很大,SUS体积越大,Cu2+释放速率越快。

Cu／LDPE多孔复合材料制备过程中致孔剂的溶出行为

研究了铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)多孔复合材料制备过程中致孔剂(2,5-二叔丁基对苯二酚,DTB-HQ)的溶出行为。结果表明,乙酸乙酯对DTBHQ的抽提效果最佳;DTBHQ溶出速率随着抽提时间的延长而逐渐变慢,随着抽提温度的升高而加快;根据Fick扩散第一定律,确立了DTBHQ溶出速率随DTBHQ含量的变化规律。

Cu/PEO/LDPE复合材料的制备工艺研究

采用熔融共混/注塑成型法制备了一种新型的用于制备含铜宫内节育器的聚合物合金基含铜复合材料,即铜/聚氧化乙烯/低密度聚乙烯(Cu/PEO/LDPE)复合材料。采用正交实验研究了加热温度、注射温度、注射压力、注射速率、保压压力和保压时间等对该复合材料Cu2+释放速率的影响。结果表明:注射压力对复合材料Cu2+释放速率的影响最大,其它工艺参数的影响相对较小,且影响大小的顺序依次为:注射压力>保压时间>注射温度>注射速率>加热温度>保压压力,调控注塑工艺参数是调控该复合材料Cu2+释放行为的手段之一。获得了制备宫内节育器Cu/PEO/LDPE复合材料的最佳注塑工艺参数为:注射压力60bar、注射温度165℃、加热温度180℃、保压压力10bar、保压时间0.5s、注射速率70%。

蛋白质吸附量与Cu/LDPE复合材料中铜含量的关系

利用注塑成型法制备得到了Cu/LDPE复合材料,并研究了浸泡在牛血清白蛋白溶液中的Cu/LDPE复合材料表面的蛋白质吸附量与复合材料中铜含量的关系。蛋白质吸附量随着铜含量的增加出现两个极大值,铜含量为30%～35%时蛋白质的吸附量出现最大值。在铜含量相同的情况下,Cu/LDPE微米复合材料表面吸附的蛋白质比Cu/LDPE纳米复合材料多。

微米铜颗粒对Cu/LDPE/MVQ复合材料非等温结晶性能的影响

采用注射成型法制备了铜/低密度聚乙烯/甲基乙烯基硅橡胶(Cu/LDPE/MVQ)复合材料和低密度聚乙烯/甲基乙烯基硅橡胶(LDPE/MVQ)复合材料,采用差示扫描量热法(DSC)研究了复合材料的非等温结晶行为。结果表明,随着冷却速率的加快,复合材料的结晶度逐渐增大。铜颗粒在复合材料中作为异相成核点,同时阻碍着LDPE分子链的运动。

Al_(2)O_(3)/Cu多孔复合材料的微观形貌和压缩性能

采用高能球磨-粉末冶金法制备了Al_(2)O_(3)/Cu多孔复合材料(A-C-M)。首先利用高能球磨法将Cu粉和Al_(2)O_(3)粉末均匀细化,然后将Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末与造孔剂尿素均匀混合后,再将混合粉末冷压成型,最后通过溶脱-烧结工艺制得A-C-M。采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对粉末原料和A-C-M的微观形貌进行表征分析,使用万能试验机对A-C-M进行压缩性能测试,探讨了尿素和Al_(2)O_(3)含量对A-C-M性能的影响。结果表明:高能球磨使Al_(2)O_(3)/Cu复合粉末的形貌由球状变为片状,复合粉末尺寸先减小后增大,在球磨4 h时获得最小平均粒径为25μm;A-C-M含有两种特征孔,100~300μm的大孔和1~10μm的微孔;随尿素含量的增加,孔的连通程度及复合材料的孔隙率逐渐增加,其压缩强度逐渐降低;随Al_(2)O_(3)含量的增加,A-C-M孔隙率逐渐增加,其压缩强度逐渐降低,当Al_(2)O_(3)含量为4 mass%时,A-C-M的压缩强度急剧下降。

Cu/AAO复合材料的制备及表征

通过阶梯降压法,成功制备出带有铝基底的有序多孔阳极氧化铝,铝基底与有序多孔氧化铝之间的阻挡层极薄。以该模板为阴极,采用循环伏安法电化学沉积技术制备出Cu/AAO纳米复合材料。分别用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试方法对该纳米复合材料的形貌、组成和结构进行了表征和分析。结果表明,Cu纳米线在模板中填充率高,直径约为70nm,长度可达30μm,具有面心立方单晶结构。

壳聚糖/聚氨酯多孔材料对Cu^(2+)、Cd^(2+)的吸附研究

将壳聚糖、聚醚多元醇、甲苯二异氰酸酯混合发泡,制备了壳聚糖/聚氨酯(Cs/PU)多孔复合材料,利用原子吸收光谱研究了Cs/PU对水中Cu2+、Cd2+的吸附能力。结果表明:在28℃条件下,当吸附时间为30min,溶液pH=4～5时,Cu2+的最高去除率为96.67%,溶液pH=6～7时,Cd2+的去除率为95.67%。Cd2+、Cu2+的饱和吸附率容量分别为28.78mg/g和25.32mg/g。两种金属离子共存时,Cs/PU对Cu2+的选择性大于Cd2+。

利用电化学阻抗谱研究铜颗粒尺寸对铜/低密度聚乙烯复合材料在模拟宫腔液中腐蚀的影响

用电化学阻抗谱技术(electrochemical impedance spectroscopy,EIS),研究了铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)复合材料在模拟宫腔液中的腐蚀行为,根据EIS特征建立等效电路模型并进行数据拟合分析,获得了复合材料及其表层对应的界面电化学信息参数,如双电层电容、电荷转移电阻、Warburg阻抗等,通过比较两种材料表层状态随时间的变化,探讨了复合材料中铜颗粒尺寸对复合材料腐蚀的影响。结果表明,纳米复合材料比微米复合材料的腐蚀速率低,且材料表层不易沉积腐蚀产物,更适合作为新型宫内节育器材料。

气相白炭黑和微米铜粉对铜/低密度聚乙烯/硅橡胶复合材料力学性能的影响

采用注射成型法制备铜/低密度聚乙烯/硅橡胶复合材料,运用均匀设计法研究气相白炭黑和微米铜粉用量对复合材料拉伸强度、断裂伸长率和邵氏硬度等力学性能的影响,对实验数据进行回归拟合,建立回归方程,为优化复合材料力学性能提供依据。结果表明:复合材料的拉伸强度和断裂伸长率均随着微米铜粉用量的增加而降低,随着气相白炭黑用量的增加而先升高后降低,但使这两个性能指标最优的最佳用量值并不相同;复合材料的邵氏硬度随气相白炭黑和微米铜粉用量的增加而不断增大,并且气相白炭黑和微米铜粉对邵氏硬度具有明显的交互效应。

铜纳米颗粒修饰多孔氮化硼高效还原对硝基苯酚的研究

为了寻找高催化活性、环境友好、价格低廉、稳定性好的催化剂,研究金属与载体之间的协同催化效应,采用煅烧前驱体法制备了表面富含羟基和氨基的高比表面积多孔h-BN载体,通过简单的液相还原法成功地制备出粒径分布均匀的Cu/h-BN纳米复合材料,并对复合材料的组成、微观结构和性能进行表征。结果显示,铜纳米粒子的引入并未破坏多孔h-BN的二维片状结构,但比表面积及孔径均有不同程度的下降。以对硝基苯酚(4-NP)还原为对氨基苯酚(4-AP)为模型反应,考察Cu/h-BN复合材料的催化性能,当Cu含量为6%(质量分数)时,复合纳米材料具有最高的催化性能(表观反应速率常数k=4.62×10^(-2) s^(-1))和稳定性,催化活性在5个循环内基本保持不变。因此,具有高比表面积的h-BN载体负载可稳定Cu纳米颗粒,它们之间的协同催化作用使Cu/h-BN具有优异的催化活性和稳定性。此研究为今后进一步研究金属与h-BN协同催化提供了理论基础。

模拟宫腔液成分对铜/低密度聚乙烯纳米复合材料宫内节育器中铜离子(Cu^(2+))释放的影响

目的:研究模拟宫腔液成分对铜/低密度聚乙烯(Cu/LDPE)纳米复合材料宫内节育器(IUD)中Cu2+释放的影响。方法:根据模拟宫腔液的成分和浓度配制了6种浸泡溶液,用紫外分光光度计测试复合材料IUD在浸泡溶液中Cu2+的释放速率,用标准接触角仪测试复合材料与浸泡溶液的接触角,用pH计测试浸泡溶液的pH值。结果:模拟宫腔液成分可改变溶液与复合材料的接触角,以及浸泡溶液的pH值,进而对复合材料IUD的Cu2+释放速率产生较大影响。含Cl-无机正盐、葡萄糖、人血白蛋白能加速Cu2+的释放,但酸式盐的加入使Cu2+释放速率降低。结论:模拟宫腔液成分对复合材料IUD的Cu2+释放速率产生较大影响。

无压浸渗TiC_(x)/Cu双连续复合材料的高温力学及抗烧蚀性能研究

以纳米乙炔炭黑和Ti粉为初始原料,利用原位反应烧结法制备了不同气孔率、非化学计量比的多孔TiC_(x)(x=0.7)预制体,然后通过无压浸渗制备了双连续相TiC_(x)/Cu复合材料。系统分析了TiC_(x)气孔率、陶瓷晶粒尺寸与形貌对TiC_(x)/Cu双连续复合材料物相和微观结构的影响,并测试分析了TiC_(x)/Cu复合材料的常温、高温力学性能以及耐烧蚀性能。研究发现,通过调控预压压力以及烧结温度可以对TiC_(x)预制体气孔率和晶粒尺寸进行调控。TiC_(x)/Cu双连续相复合材料的弯曲强度和断裂韧性随预制体气孔率增加而提高,1600℃/3MPa制备的预制体对应的复合材料,室温弯曲强度达到1052MPa±59MPa,断裂韧性达到11.9MPam^(1/2)±2.7 MPa·m^(1/2),600℃时弯曲强度仍可达到387MPa±11MPa。用氧-乙炔火焰对1700℃/3MPa制备的预制体对应的复合材料进行烧蚀,测得线烧蚀率为0.0485mm/s,烧蚀后TiC_(x)的x值以及晶粒尺寸增大。优异的抗烧蚀性能主要归因于高强、耐高温的TiC_(x)连续陶瓷骨架以及铜的发汗冷却作用,热物理烧蚀、热化学烧蚀以及机械剥蚀是其主要烧蚀机理。