聚二甲基硅氧烷修饰生物炭吸附水体中多环芳烃的效能与机制

用磷酸活化法制备秸秆生物炭,采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)进行表面疏水改性,借助比表面积和孔径分析仪(BET)、傅里叶红外光谱测量仪(FTIR)、接触角测量仪对改性前后的生物炭进行表征,探究生物炭疏水改性对水体中典型多环芳烃(PAHs)(菲、苊、萘)的强化吸附效能与机制。结果表明PDMS疏水改性生物炭对菲、苊和萘的最大吸附量分别提升23%,33%和14%,疏水改性生物炭的吸附动力学过程更符合准二级动力学模型,表明以化学吸附为主;等温线模型拟合结果表明,Freundlich模型更符合实验结果,为多分子层吸附。FTIR光谱图显示,疏水改性后的生物炭表面检测出一种新的Si—O—Si键,说明PDMS涂层对生物炭进行了表面修饰,同时PDMS涂层导致生物炭表面水接触角增大10°左右。PDMS疏水涂层提高了生物炭的疏水性能,从而有效提升生物炭对疏水性多环芳烃的吸附性能,PDMS疏水改性为强化生物炭吸附水体中PAHs提供了新的技术方法。

聚二甲基硅氧烷膜蒸汽渗透分离乙醇/二氧化碳的研究

生物质发酵制乙醇过程中,发酵尾气的产生与排放对生态环境有极大影响.本文以聚偏氟乙烯(PVDF)多孔膜为基底,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为分离层基质,制备出适用于发酵尾气乙醇/CO_(2)分离的PDMS/PVDF复合膜.通过红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等手段对PDMS/PVDF复合膜进行了系统表征,探究了热交联时间、进料压力、进料乙醇浓度、进料温度、吹扫气流量对PDMS/PVDF复合膜渗透分离性能的影响.结果表明,在PVDF基底上成功制备出薄约10.5μm、致密且均质的PDMS分离层.热交联时间越长,膜的选择性越低而渗透性升高;随着进料压力增加,膜的渗透性和选择性均升高;随着进料乙醇浓度升高,膜的渗透性和选择性均呈先升后降的趋势;随着进料温度升高,膜的渗透性和选择性均下降;随吹扫气流量的增加,膜的渗透性和选择性先升高后下降.在进料温度35℃、进料压力0.15 MPa(表压)、乙醇蒸汽体积分数0.1%时,所制PDMS/PVDF复合膜的乙醇渗透性高达33052.2 Barrer,乙醇/CO_(2)选择性为17.1.此外,在连续测试60 h中,所制复合膜性能保持稳定,在生物乙醇发酵尾气处理方面具有应用前景.

聚二甲基硅氧烷膜对中硼硅玻璃管制注射剂瓶质量特性的影响研究

目的:研究镀聚二甲基硅氧烷膜后对中硼硅玻璃管制注射剂瓶质量特性和质控方法操作的影响,包括外观、鉴别、物理性能、内表面耐水性和元素浸出量的影响。方法:采用3家企业的9批镀膜中硼硅玻璃管制注射剂瓶和对应的中硼硅玻璃管制注射剂瓶,评估聚二甲基硅氧烷膜后中硼硅玻璃管制注射剂瓶质量控制方法是否需要进行针对性修改,以及评估评估镀膜对瓶质量特性的影响。结果:镀膜对中硼硅玻璃管制注射剂瓶的外观、鉴别、物理性能没有影响,镀膜过程并不会损害中硼硅玻璃管制注射剂瓶的原有性能,也不会导致检验方法出现需要特别关注的注意事项;镀膜后的中硼硅玻璃管制注射剂瓶在内表面耐水性方面有所改善。镀膜前后砷、锑、铅、镉等有害元素的浸出量均低,说明镀膜过程并未增加这些有害元素的浸出风险。通过ICP-OES测定元素浸出量,多数金属元素也未发现明显变化。结论:镀聚二甲基硅氧烷膜后中硼硅玻璃管制注射剂瓶的外观、鉴别、物理性能和元素浸出量质控方法操作不需要做针对性改变,镀膜后内表面耐水性有改善,对其他质量特性项目没有显著不利影响。

有机相进样-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定植物油脂中聚二甲基硅氧烷的含量

为解决现有测定植物油脂中聚二甲基硅氧烷的电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)存在因标准溶液与样品基质差异较大、塑料材质溶出硅而导致测定结果偏高的问题,提出了题示方法,并考察了稀释剂的类型和性质、稀释比例以及容器材质对测定结果的影响。试验得出有利于等离子体稳定的稀释剂参数范围:蒸气压(20℃)0.032~0.287kPa,密度(20℃)0.798~0.881g·mL^(-1),运动黏度(20℃)2.47~15.8mm2·s^(-1)。当待测溶液的运动黏度(20℃)小于6.35mm2·s^(-1)时,工作曲线的相关系数大于0.9995,以ICP溶剂为稀释剂,当植物油脂与稀释剂的稀释比例为1∶4(质量比)时,方法检出限较低。在聚二甲基硅氧烷的提取过程中,不论塑料离心管是否经过加热处理均会使提取液中的待测物质含量有着不同程度的增加,玻璃材质的比色管则无影响。优化的试验条件如下:取4g样品置于50mL玻璃比色管中,加入ICP溶剂至总质量为20g,混匀,于70℃超声提取2h,再加入15mL 1.37mol·L^(-1)盐酸溶液充分混匀,静置分层,取上清液置于玻璃比色管中,采用ICP-AES测定其中聚二甲基硅氧烷的含量。结果表明,通过加入适量的空白植物油脂的基质匹配法有效校正了样品基质对测定结果的干扰,聚二甲基硅氧烷的质量分数在0.500~10.0mg·kg^(-1)内与对应的硅元素发射强度呈线性关系,检出限为0.30mg·kg^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为95.6%~106%,测定值的相对标准偏差(n=7)为1.1%~3.4%。采用本法与GB 5009.254-2016第二法火焰原子吸收光谱法测定同一实际加标样品,两种方法所得测定结果一致。

环氧/聚二甲基硅氧烷/MCM-41超疏水涂层的制备与性能研究

针对常规超疏水涂层制备工艺繁琐等问题,以介孔SiO2纳米颗粒(MCM-41)为填料和载体,聚二甲基硅氧烷(PDMS)为低表面能改性剂,环氧树脂及其固化剂为成膜物,采用喷涂法制备了超疏水涂层。通过场发射扫描电子显微镜、共聚焦显微镜、接触角测量仪、拉伸试验机对其表面形貌、结构、疏水性及附着力进行表征。重点考察了PDMS改性的MCM-41(MCM-41/PDMS)和树脂基体质量比对涂层性能的影响。结果表明:当MCM-41/PDMS质量分数为55%,可以得到涂层疏水性(接触角150°,滚动角9°)和附着力(7.33 MPa)的最佳匹配,涂层经过胶带剥离300次和磨损150周期后,水接触角仍大于150°。

聚二甲基硅氧烷材料在有机溶剂纳滤膜的研究进展

有机溶剂纳滤技术是一种先进、节能、环保的分离技术,相比于传统的净化与分离工艺,存在着价格与操作的优势.聚二甲基硅氧烷(PDMS),因其较好的非极性溶剂亲和力、耐化学性、耐热性、易制膜等优点,在有机溶剂纳滤膜领域中用途广泛.本文从膜类型和膜制备两个角度对PDMS材料在有机溶剂纳滤膜的研究进展进行了综述,讨论了PDMS材料作为有机复合膜选择层与无机膜接枝层的应用,同时对多种制膜工艺进行了总结.

热诱导熔接聚氨酯/聚二甲基硅氧烷防水透湿膜的制备及其性能优化

为提高纳米纤维膜的防水、透湿和力学性能,在聚氨酯(PU)纺丝液中添加无氟疏水剂聚二甲基硅氧烷(PDMS),采用静电纺丝法制备静电纺PU/PDMS防水透湿膜,并在此基材上采用静电喷雾法沉积PU/PDMS微球制备静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜;利用热诱导工艺分别对静电纺PU/PDMS和静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜进行热处理改性,研究了热处理温度和时间对其形貌、孔径分布、防水性能、透气透湿性能及力学性能的影响,并对其影响机制进行分析。结果表明:静电喷雾PU/PDMS防水透湿膜的防水透湿性能优于静电纺PU/PDMS防水透湿膜,但经热处理后由于膜内部产生更多粘连,导致孔隙率降低,防水透湿性能出现下降;热处理后静电纺PU/PDMS防水透湿膜的孔径大大降低,并使其串珠结构向蛛网结构转化,防水性能和力学性能显著提升,当加热温度为100℃,加热时间为90 min时,其水接触角达到144.7°,透湿率为5666.7 g/(m^(2)·d),透气率为9.91 mm/s,断裂强度为17.9 MPa,断裂伸长率为210.7%。

二氧化硅和聚二甲基硅氧烷协同改性的环氧树脂涂层的制备及性能

采用聚4-乙烯吡啶(P4VP)作为固化剂,以双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)为环氧单体,在室温条件下,制备纳米SiO_(2)(0、3%、6%、12%,质量分数,下同)和(0、1%)聚硅氧烷二元掺杂的环氧树脂涂层;采用扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对制备的涂层表面形貌和分子结构进行表征。利用维氏硬度计和摩擦磨损试验仪分别表征其力学和摩擦学性能。结果表明:P4VP的吡啶基团会诱导DGEBA的环氧基团开环,并使其交联固化;SiO_(2)(3%)和PDMS(1%)的共同引入显著增强了环氧树脂涂层的力学和摩擦学性能,其摩擦系数低至0.045,磨损率低至5.1×10^(-7)mm^(3)/(N·m),并且两者在提升环氧树脂涂层的抗磨减摩性能方面存在显著的协同效应。但是,随着SiO_(2)纳米颗粒含量增加,涂层脆性增大。当涂层同时加入SiO_(2)和PDMS2种添加剂,并且SiO_(2)纳米颗粒含量为3%时,其摩擦学性能较优。

基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）制造的可伸缩挠性电路

可伸缩电子是一种新兴的领域，代表了一种新型的电子线路形成方式。文章介绍了基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）制造的混合可伸缩电路和印刷可伸缩电路，简述了可伸缩电路的主要要求以及表皮电路、生物电子传感器等新颖的可伸缩电路应用，为印制电路高新制造提出了发展的新动力。

聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面修饰及在细胞培养中的应用

文章给出了几种应用较多的聚二甲基硅氧烷(PDMS)的表面修饰方法,包括表面改性和表面图案化。研究发现,等离子处理和明胶涂层两种方法结合能有效改善PDMS表面的亲水性。PDMS表面力学性质及图案拓扑结构能够对细胞的生长产生影响。PDMS表面改性的长效性和表面图案对细胞的影响机制还有待进一步研究。

聚二甲基硅氧烷基自修复防腐涂层研究进展

介绍了聚二甲基硅氧烷(PDMS)基涂层在防腐蚀应用中的优势,讨论了PDMS自修复涂层的构建方法及自修复机理,包括基于可逆动态键的PDMS本征型自修复涂层、基于修复剂释放的PDMS外援型自修复涂层,以及两种自修复机制相结合的复合型自修复涂层。讨论了增强PDMS基涂层在金属表面附着力的方法。展望了PDMS基自修复防腐涂层未来的发展方向。

基于聚二甲基硅氧烷柔性传感器的研究进展

与传统应变传感器相比,柔性传感器的柔韧性、可穿戴性和实时监测是独特的优点,近年来柔性传感器快速发展并应用于医疗检测、可穿戴设备等多方面,由于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的优异理化性质,常作为柔性传感器基底。文中总结了近年来用PDMS作为柔性传感器基底的研究工作,首先对PDMS纳米复合材料的传感机理进行详细的介绍,包括压阻式、电容式与压电式传感机制;然后对以碳纳米管(CNT)、石墨烯与纳米银等为纳米填料的PDMS基柔性传感器进行了详细综述;最后,对PDMS基柔性传感器的研究现状及存在的问题进行了总结并做出展望。

多孔聚二甲基硅氧烷/碳纳米管复合压阻式柔性压力传感器的制备

为解决目前柔性压力传感器制备工艺复杂和透气性差的问题,课题组提出在棉织物表面贴附导电铜箔作为电极、结合氯化钠模板法和浸渍-干燥法制作多孔聚二甲基硅氧烷/碳纳米管复合压阻层而制得压阻式柔性压力传感器的方法。课题组对传感器压阻层的表面微观形貌进行观察,并对传感器的性能进行了测试。结果表明:当碳纳米管溶液质量分数为1.5%时,制备的传感器的工作压力范围为0~30kPa;在0~4kPa和4~30kPa压力范围时传感器灵敏度分别为546和2Pa-1;迟滞性约为5.7%,可检测约为60Pa的压力。该传感器不仅具有良好的稳定性和重复性,而且可清晰识别手指触压、肘部弯曲及喉部吞咽信号,在运动监测等领域具有潜在应用前景。

多孔聚二甲基硅氧烷辐射冷却膜辐射冷却实验研究

由于全球经济和城市的快速发展,能源消耗不断增加,能源以及环境问题日益严峻。辐射冷却是一个具有广阔发展前景的领域,被动日间辐射冷却技术是一项不需要额外输入电能实现冷却的技术,具有环境友好、不消耗能源、无污染等特点。本工作制备了多孔聚二甲基硅氧烷辐射冷却膜,并对其冷却性能进行了实验研究,该实验薄膜不断反射太阳能及辐射热量向太空中产生制冷效果,在实验中辐射冷却薄膜的温度可以实现低于周围环境空气温度5.1℃的效果,具有良好的制冷效果。

聚二甲基硅氧烷类疤痕修复产品保湿性实验方法的建立及验证

目的 建立聚二甲基硅氧烷类疤痕凝胶产品保湿性能的评价方法。方法 聚二甲基硅氧烷类疤痕凝胶是临床上常用的疤痕外用治疗产品,可通过其保湿性能水合软化疤痕。检索现行的保湿性测试标准,并结合产品使用的实际情况,建立聚二甲基硅氧烷类疤痕凝胶产品保湿性能的实验方法,并对该方法进行验证。结果 使用本实验方法测定了5种已上市产品的保湿值,有可操作性,可重复性。结论 制定的实验方法操作方便、便捷,实验结果客观、可重复,也适用于其他凝胶、膏状产品或物料等的保湿性测试。

《聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品》团体标准解读

聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品是一种二类医疗器械产品,临床上主要用于辅助改善皮肤病理性疤痕,辅助预防皮肤病理性疤痕的形成,不用于未愈合的伤口。目前国内外已有多种类型的聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品上市,并在临床广泛应用,故产品的安全性和有效性是符合要求的。但结合市场现状分析,目前尚无相关国家标准、行业标准对产品性能指标进行规范,导致产品质量无法得到保障。2023年7月7日,团体标准T/CSBME 068—2023《聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品》发布公告,本文介绍了聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品的组成和性能、应用现状、标准现状以及《聚二甲基硅氧烷疤痕修复产品》团体标准的编制背景、目的和主要内容等。

美国弗罗里达大学研发以聚二甲基硅氧烷为基材3D打印精细复杂结构的方法

近期,美国弗罗里达大学的Thomas E Angelini团队开发了一种以聚二甲基硅氧烷为基材的3D打印精确、复杂细节结构的方法。该方法主要采用一种由硅油乳液制成的支撑材料。该材料对有机硅油墨的界面张力可以忽略不计,消除了经常导致印刷有机硅特征变形和断裂的破坏性力量。这种方法被称为超低界面张力的增材制造(AMULIT),其多功能性可使用成熟的有机硅配方来制造直径小至8μm的复杂结构。通过调整这种支撑材料的弹性和流动特性实现了高性能印刷,这使得研究人员得以制造复杂的形状,例如脑动脉瘤模型和功能性三叶心脏瓣膜。

PDMS/PVDF静电纺丝膜的制备及油水分离性能研究

利用静电纺丝技术制备具有特殊浸润性表面用于油水分离研究。对比聚偏氟乙烯(PVDF)与聚二甲基硅氧烷(PDMS)不同配比下静电纺丝的成膜效果,并进行性能表征。研究表明,适量的PVDF可以对PDMS起到助纺与增塑的效果,且微球的存在使膜层表现出更好的疏水性。此外,膜层具有的对水高黏附性是受到毛细吸附与静电作用双重影响。当PVDF与PDMS的配比为2∶1时,膜层显示出对油包水乳液良好的选择透过性,水接触角可达150°,油接触角几乎为0°,油水分离率在98%以上,是油水分离材料良好的候选物。

基于PDMS的柔性压阻式传感器的研究进展

近年来,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为主体材料的柔性压阻式传感器的发展十分迅速,在人体运动及健康监测、电子皮肤、智能机器人等领域中具有广阔的应用前景。本文首先介绍了柔性压阻式传感器的传感机理及主要性能指标,然后重点综述了基于PDMS的柔性压阻式传感器的研究进展,特别是在PDMS与不同导电填料结合制备传感器以及微结构构建两个方面进行了详细阐述,最后指出了当前该领域存在的一些问题,并对其发展方向进行了展望。

聚二甲基硅氧烷／聚氨酯共混体系的增容作用

采用聚二甲基硅氧烷－ｂ－聚乙二醇嵌段共聚物（ＤＭＳ－ｂ－ＯＥ）为增容剂，增容聚二甲基硅氧烷／聚氨酯（ＰＤＭＳ／ＰＵ）共混体系，重点研究了增容剂的增容效应。结果表明，ＤＭＳ－ｂ－ＯＥ对ＰＤＭＳ／ＰＵ共混体系的增容效果与聚氨酯的化学结构有关；ＤＭＳ－ｂ－ＯＥ对聚二甲基硅氧烷／聚四氢呋喃聚氨酯（ＰＤＭＳ／ＰＵ）共混体系有良好的增容作用，使其力学性能有明显的提高。