添加离子强度对LBL聚电解质多层膜组装的影响

应用层层自组装技术(LBL)构筑聚电解质多层膜的过程中,组装溶液的离子强度对组装过程有特殊影响。采用紫外分光光度计与椭偏仪同时监测聚电解质沉积时间,聚阳离子(PDDA)浓度,特别是添加氯化钠(NaCl)对聚电解质成膜的影响。聚电解质分别沉积在石英基底和硅基底上,聚电解质膜厚度与聚电解质层数呈现良好的线性关系;随着聚电解质沉积时间的增加,聚电解质膜厚度逐渐增加,沉积时间为10min时聚电解质膜厚度最大;聚电解质膜的厚度随着PDDA浓度的增加呈现增长趋势;聚电解质溶液中加入NaCl,组装层数不大于10层时,聚电解质膜厚度随着NaCl浓度的增加而呈现线性增长。

LBL分子沉积法制备葡萄糖氧化酶电极

采用以静电力为主的逐层分子交替沉积技术制备葡萄糖氧化酶(GOD)电极.通过带有正电荷的聚二甲基二烯丙基铵盐酸盐(PDDA)和带有负电荷的GOD交替沉积在修饰有3-巯基-1-丙基磺酸钠(MPS)的金电极表面.以甲酸二茂铁为电子媒介体,用循环伏安法检测GOD电极对葡萄糖的响应.结果表明,当GOD电极组装层数小于4时,电流响应随着层数的增加而增大,超过4层时电流响应减小.其中4层GOD修饰电极的线性范围为0.55～6.63mmol·L-1,当pH为7.0时,响应最大.同时电极的检测重现性能良好,相对标准偏差为2.4%.

利用纳米SiO_2模板制备壳聚糖季铵盐/海藻酸钠自组装微胶囊的研究

分别以壳聚糖季铵盐和海藻酸钠为阳离子组分和阴离子组分,采用高分子聚电解质的层层自组装(LBL)技术在纳米二氧化硅微球(SiO2)模板上构建自组装多层膜,获得了核/壳结构微胶囊。结果显示这种微胶囊的平均粒径为396.4 nm,平均每个单分子沉积层的厚度约为2.5 nm。通过罗丹明B对自组装微胶囊的囊壁材料进行修饰,在荧光显微镜下观察到微胶囊分布均匀,且发出明亮的红色荧光。进而,通过稀氢氟酸溶液去除SiO2核模板,成功获得了壳聚糖季铵盐/海藻酸盐空心微胶囊。这种空心微胶囊作为一种新型的包载活性物质的载体将有望在功能纸、药物控制释放和酶的固定化等领域发挥重要的作用。

利用胶原-肝素自组装多层膜改善纯钛表面血液相容性的研究

为了改善钛表面的血液相容性,用层层自组装技术将抗凝药物肝素和细胞外基质成分之一的胶原层层交替吸附到钛表面,形成多层薄膜,使具有良好的抗凝血功能。钛通过氢氧化钠处理表面带负电,在聚赖氨酸溶液中会吸附一层带正电的聚赖氨酸,然后将其交替浸泡于带负电的肝素和带正电的胶原中形成自组装薄膜。通过傅立叶红外漫反射(FTIR)检测材料表面基团的变化,通过测水接触角的方法跟踪组装过程,通过扫描电子显微镜(SEM)观察材料表面形貌的变化。血小板黏附实验显示钛改性后表面血小板黏附量明显减少,且反映血小板激活程度的P-selectin的表达量结果也显示.钛改性后表面血小板激活程度显著降低,活化部分凝血活酶时间(APTT)和外源性凝血系统的凝血酶原时间(PT)的实验显示钛改性后表面凝血时间延长,血液相容性得到改善。研究说明这种方法对于心血管材料钛的改性有重要价值。

共价反应型多层有机-无机复合膜组装及其渗透汽化性能

对共价反应型多层有机-无机复合膜组装及其渗透汽化性能进行了研究.采用经硅烷偶联剂改性后的管式陶瓷膜作为基膜,通过动态层层吸附自组装(layer-by-layer,LbL)技术在管式陶瓷膜内表面分别组装聚丙烯酸(poly acrylic acid,PAA)/聚乙烯醇(poly vinyl alcohol,PVA)/戊二醛(glutaraldehyde,GA),再通过热交联引发层间反应,生成共价键,形成稳定性较强的多层复合分离膜,并将其用于渗透汽化领域.考察了组装层数、复合时间、交联温度和PVA相对分子质量等条件对复合膜性能的影响.结果表明:当组装层数为5层、进料液温度为75℃时,有机-无机复合膜对95%的乙醇/水体系,其透过液水的质量分数为99.5%,渗透通量可达102 g/(m2·h).

钛表面层层组装胶原与肝素改善血液相容性的研究

为了改进钛表面的血液相容性，本实验通过电荷作用层层组装带正电的细胞外基质胶原和带负电的肝素，在钛表面形成多层仿生膜，以改善钛表面的血液相容性。钛通过氢氧化钠处理，表面形成多孔结构，并产生碱性羟基，之后将其浸泡于多聚赖氨酸溶液中，然后将材料交替浸泡于肝素和胶原中，最后一层为肝素，通过电荷吸引形成多层膜．通过傅立叶红外漫反射（FTTR）检测各步反应后表面基团的变化，通过扫描电子显微镜（SEM）观察表面形貌的变化，初步说明肝素已经结合在材料表面；血小板黏附实验直观反应组装膜有良好的血液相容性。通过本实验说明这种改性方法对于材料血液相容性的改善有一定价值。

层层自组装技术在组织工程领域的研究进展

层层自组装(Layer-by-layer self-assembly,LBL)是利用逐层交替沉积的方法,借助各层分子间的弱相互作用,使层与层自发地缔合形成结构完整、性能稳定、具有某种特定功能的分子聚集体或超分子结构的过程。组织工程学被称为“再生医学”,是指利用生物活性物质,通过体外培养或构建的方法,再造或者修复器官及组织的技术,其主要包括新型生物材料、细胞来源、信号因子和生物制造方法等四个方面,目标是制造功能组织,用于再生医学和药物试验。本文就层层自组装技术在组织工程领域的研究进展进行综述。

钒修饰磷钨酸盐/刚果红电致变色膜的制备及性能研究

借助Layer-by-Layer自组装技术分别构筑了钒修饰的钨酸盐K_7P_2W_(17)VO_(62)·18H_2O(P_2W_(17)V)、聚乙烯亚胺的复合膜[PEI/P_2W_(17)V]_(20),K_7P_2W_(17)VO_(62)·18H_2O(P_2W_(17)V)、聚乙烯亚胺、刚果红(Congo red,CR)复合膜[PEI/P_2W_(17)V/PEI/刚果红]_(20)。紫外-可见吸收光谱监测显示两种复合膜的构筑是成功的,均实现了复合膜均一稳定的增长。电化学工作站和紫外可见吸收光谱联机对复合膜的电致变色性能研究显示:染料刚果红的加入,不但丰富了多酸电致变色材料的颜色种类,实现了由红色到浅紫色的可逆变化,更使光反差提高9.36%,复合膜的变色能力得到了很大的增强,实现了复合膜可调颜色的电致变色,有望在变色薄膜领域得到新的应用。

杂多钨酸盐/茜素红复合膜制备及电致变色性能研究

通过Lb L自组装技术构筑了基于杂多钨酸盐K_(12. 5)Na_(1. 5)[NaP_5W_(30)O_(110)]·15 H_2O(P_5W_(30)),有机染料茜素红(AR)和聚乙烯亚胺的复合膜。利用紫外-可见吸收光谱、扫描电镜和循环伏安扫描对复合膜的形貌及氧化还原性质进行了表征,使用电化学工作站和紫外-可见吸收光谱联机对复合材料的电致变色性能进行了研究。结果显示,复合膜的构筑是成功的,光反差为33.7%,着色时间为2.7 s,褪色时间为1.5 s,最大着色效率为52 cm2C^(-1),复合膜实现了由淡橙色到蓝绿色,进而到深绿之间的可逆变化,实现了可调颜色的电致变色。

P2Mo18/MEB复合膜电极的光伏性能

通过交替沉积自组装技术(LBL)制备了Dawson型磷钼酸(P2Mo18)和亚甲基蓝(MEB)复合膜电极。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对膜电极进行了表征。结果表明,P2Mo18和MEB被完好的组装到表面均匀光滑的复合膜中且膜增长均匀。电化学测试系统对其进行的光伏性能测试表明,相对于单一的MEB光电极而言,P2Mo18/MEB复合膜电极表现出更好的光电转换性能。多酸的引入增强了膜电极的光伏性能。

金属酞菁/Dawson型磷钼酸纳米复合膜的制备、表征及电催化性能

运用层层自组装(LBL)技术在非水溶剂中制备了P_2Mo_(18)/CoTAPc纳米复合膜,通过紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、红外-可见吸收光谱(IR-vis)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)等手段对复合膜的组装、成分、表面形貌进行了测试分析。并采用循环伏安法研究了复合膜在HAC-NaAC缓冲溶液中对IO_3^-的电催化还原作用。

无机有机-核壳材料研究进展

综述了近年来各种核壳材料的合成方法 ,包括聚合法 layer- by- layer(Lb L)自组装技术、原位反应法等。

钯/聚合物复合催化膜制备及催化还原对硝基苯酚

钯金属具有较高的催化加氢性能,钯催化还原降解水体中污染物的研究一直是国内外研究的热点。为了制备催化性能稳定、催化活性高且易于回收利用的Pd催化剂,实验以聚丙烯腈(PAN)聚合物分离膜作为基材,采用层层自组装方法将聚乙烯亚胺/钯配合物(PEI-Pd(II))和聚苯乙烯磺酸钠(PSS)交替组装在基膜表面,制备了(PEI-Pd(0)/PSS)n复合催化膜,并采用膜分离装置通过对硝基苯酚催化加氢反应来评价催化膜的催化性能。实验结果表明,荷电化处理时间、NaOH溶液浓度、PEI和Pd(II)摩尔比、自组装层数影响着膜的催化性能。当荷电化处理时间为1.5 h,NaOH溶液浓度为1.5 mol/L,PEI和Pd(II)摩尔比为60∶4,自组装层数为5层时,复合催化膜有最佳的催化性能,其对对硝基苯酚的去除率能达到90%以上。