3D打印壳聚糖水凝胶的设计制备及其在生物医学中的应用

壳聚糖水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性能,被广泛的应用于生物医学领域。壳聚糖水凝胶通常是壳聚糖溶液通过凝胶化过程形成交联结构。具有复杂结构的壳聚糖水凝胶不能通过传统方式制备,进而限制了它在生物医学中的应用。3D打印技术是一种先进的制造技术,可以通过设计模型和调整打印参数制备具有个性化的水凝胶支架和具有高度复杂几何结构的水凝胶,这种水凝胶可以负载细胞和药物,以加速组织再生。壳聚糖水凝胶与3D打印结合在生物医学领域具有广阔的前景。综述了3D打印壳聚糖水凝胶的最新研究进展,根据交联策略的不同,从物理交联壳聚糖水凝胶和化学交联壳聚糖水凝胶两个方向分析了壳聚糖水凝胶的形成机理,讨论了常用的3D打印技术原理,包括喷墨式3D打印、挤出式3D打印以及光固化3D打印(立体光固化成型和投影式光固化成型),介绍了3D打印壳聚糖水凝胶在皮肤伤口愈合、骨组织工程、神经组织工程和药物递送系统中的应用,并对3D打印壳聚糖水凝胶在生物医学中的应用进行展望。

Optical Measurements to Reveal Roles of Slightly Crosslinked Poly (dimethyldiallylammonium chloride) s in Fixing Anionic Dyes on Cotton Fabric

The roles of slightly crosslinked poly( dimethyldiallylammonium chloride) s( PDMDAACs) in fixing anionic dyes on cotton fabric were verified more precisely by optical analysis technologies,to achieve the new theoretical guides for the widely applications. Firstly,one method of optical CIELAB color difference analysis was designed to exactly measure the values of dyefixing performances, so that the suitable molecular weights and structures of the slightly crosslinked PDMDAACs could be precisely confirmed to play a role in the development of their dye-fixing performances. Secondly,the FT-IR absorption shift of the dye on dyed cotton sample fixed by slightly crosslinked PDMDAACs was nearly in agreement with that of forming water-insoluble color lakes,indicating that the expected color lakes could be formed on dyed cotton fabric,and would play a role in further development of the fastness of dyes on cotton fabric. Thirdly,the FT-IR spectra of fixed undyed cotton samples and that of fixed dyed cotton samples both showed the absorptions of slightly crosslinked PDMDAACs,further revealing that the slightly crosslinked PDMDAACs could be penetrated into cotton fabric and be convenient to interact with dyes when fixing. However,those absorptions of the slightly crosslinked PDMDAACs fixed on cotton samples would be absent after being adequately washed to a constant weight,suggesting that the fixing interactions of the slightly crosslinked PDMDAAC and cotton fabric were very weak.

聚乙烯醇水凝胶的研究进展

主要从水凝胶的交联技术以及添加不同填料(无机粒子、聚合物)来改善水凝胶的性能等方面进行了综述,对不同种类聚乙烯醇水凝胶的制备和改性的最新进展进行了介绍。最后,简要讨论了不同类型的聚乙烯醇水凝胶的优劣以及未来发展方向。

聚铬交联PPG预交联组合调驱技术在海上油田的应用

目前渤海油田已经逐步进入高含水期,其中Q油田存在高含水、高采出程度,储层非均质性强,存在水流优势通道等问题,迫切需要对储层进行降水增油。通过实验研究和现场实例描述了聚铬交联PPG预交联组合调驱技术在Q油田的实际应用情况,实际证明,此项技术对海上油田适应性较好、效果较为明显。为海上油田降水增油提供了宝贵的实践经验和实验数据,可以指导未来海上油田调剖调驱技术的广泛应用。

基于可逆键交联高聚物的自修复技术在涂料中的应用研究进展

自修复涂料主要有基于添加修复剂的外援型自修复涂料和基于可逆键交联高聚物的本征型自修复涂料。其中,可逆键交联高聚物基自修复涂料由于具有可多次修复的性能特点而受到广泛关注。详细探讨了基于可逆亚胺键、可逆二硫键、可逆Diels-Alder反应、可逆脲键等可逆共价键的交联高聚物自修复技术,以及基于氢键、金属-配体配位键、π-π堆积等可逆非共价键的超分子交联高聚物自修复技术的自修复机理、性能特点和难点问题,并讨论了基于可逆键交联高聚物的自修复技术在涂料中的应用。

脱细胞基质复合支架在组织再生中的应用

背景:目前的脱细胞方法不可避免地会对脱细胞基质支架造成损伤,为更好地发挥其作为组织工程支架的优势,对脱细胞基质支架进行修饰以改善性能显得尤为重要。目的:综述脱细胞基质复合支架在组织再生中的应用进展。方法:以“decellularized extracellular matrix,tissue engineering,crosslinking,Electrospun nanofibers,3D bioprinting technology,tissue regeneration;脱细胞基质,组织工程,交联,静电纺丝纳米纤维,三维生物打印技术,组织再生”等作为关键词,在PubMed数据库、万方数据库、中国知网数据库进行检索,文献的语种限定为中文和英文,检索时限为2009-2022年。共检索到文献142余篇,最终纳入79篇进行综述。结果与结论:采用化学、物理及生物方法对组织或器官去除细胞的过程,会对脱细胞基质支架的超微结构造成损伤,导致支架的机械性能差与不可控的降解等。通过交联、静电纺丝技术、三维生物打印技术、纳米颗粒、甲氧基聚乙二醇及生长因子修饰构建复合支架,可优化脱细胞基质支架的性能,其中三维生物打印技术可将修饰后的脱细胞基质生物墨水打印出更加稳定、精准化的复合支架,对于个性化、精准化的组织再生显示出巨大潜力,但要实现功能和结构的组织再生及临床转化仍需不断探索和研究。

改性聚乙烯醇的制备及其性能的研究

在高浓度氨氮废水处理工艺中,固定化微生物技术因具有提高相对微生物浓度、增强生物污水处理效率等优势而得到广泛地应用。PVA(聚乙烯醇)由于其价廉,机械强度高,抗微生物分解并且水溶膨胀性较低等优点成为固定化微生物技术常用的包埋剂。但随着水质状况更加复杂多元化,处理标准的不断提高,原先的聚乙烯醇固定化微生物的技术对微生物具有一定的生物毒性、回收利用率低、抗生物降解性差、机械性能差的问题逐渐暴露了出来。因此文中通过对于聚乙烯醇的表面交联改性,通过SEM、XRD等方法,探究改性后的聚乙烯醇相比较未改性的聚乙烯醇,对于生物降解性、机械性能、回收利用率等的影响。对于以后的聚乙烯醇改性方法提供新思路,对降低高浓度氨氮废水水质,保护环境具有重要意义。

聚乙烯的交联技术研究进展

综述了聚乙烯的 4种主要交联技术 ,阐述了每一种交联方法的技术特点、生产工艺和应用情况 。

高温延缓型有机硼交联剂OB-200合成研究

从合成反应原理出发,考察了水基冻胶压裂液用的有机硼络合物交联剂的各项合成反应条件,得到了耐高温延缓型交联剂OB 200的最佳合成工艺。反应物的用量以体积计分别为:硼酸盐15%～20%,配位体(质量比1∶7～10的葡萄酸钠和多元醇LB 2)35%,溶剂(体积分数0.25的丙三醇水溶液)45%～50%,催化剂为质量比10∶2的稀土金属硫酸盐和NaOH,用量0.15%,反应温度60℃,反应时间3.5～4.0小时。有机硼OB 200/羟丙基瓜尔胶压裂液(5g/LHPG水溶液,交联比100∶3),交联时间在300～305s,冻胶的耐温性达143℃。图6表2参5。

水基压裂液有机硼交联剂的合成

为合成具有延缓交联性且抗温性较好的交联剂，实验采用控制变量法合成了性能较好的有机硼交联剂较佳工艺条件为：均以质量计，硼砂质量分数13％，配位体（葡萄糖与丙三醇质量比1：4）25％，溶剂（丙三醇与水质量比1：3）60％，催化剂2％，反应温度85℃，反应时间4～4．5h。在此条件下，交联剂延迟交联时间可达280S，冻胶的抗温温度高达135℃，可以满足油田压裂液对交联剂的需求。

深井超深井碳酸盐岩储层深度改造技术——以塔里木油田为例

塔里木盆地碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、油气藏类型复杂、非均质性强等特点,这使得储层深度改造技术成为世界级难题。在低伤害前置液、地面交联酸、乳化酸等材料技术飞速发展的基础上,通过建立大型物理模型,并对酸蚀裂缝导流、酸岩反应动力学等酸压裂机理进行深入研究,初步形成了适应不同储层特点的具有针对性的储层多元化深度改造技术,如深度酸压技术、水力压裂技术、交联酸加砂压裂技术等。塔里木油田碳酸盐岩储层改造的成果及现场应用情况也验证了上述工艺技术的有效性。

复合交联玉米淀粉的制备工艺及特性研究

采用环氧氯丙烷、三偏磷酸钠为交联剂,以玉米淀粉为原料制备轻度交联复合交联玉米淀粉。探讨了三偏磷酸钠的用量,反应pH,反应温度,反应时间对交联度的影响,并采用正交试验设计进行优化,确定最佳工艺条件:三偏磷酸钠用量为淀粉质量的1.75%,反应时间1 h,反应pH 10,反应温度45℃。所制备的复合交联玉米淀粉较玉米原淀粉、单一交联淀粉在糊液黏度的稳定性、抗老化性、抗酸性方面均有较大的改善。

马铃薯交联淀粉醋酸酯的制备工艺及特性

马铃薯原淀粉在水相体系、碱性条件下与醋酸酐作用,生成马铃薯淀粉醋酸酯,然后与交联剂进行交联反应,得到马铃薯交联淀粉醋酸酯。通过改变反应温度、反应时间、pH值和交联剂用量等条件,得出制取马铃薯交联淀粉醋酸酯的最佳工艺条件:反应温度35℃,pH值11,反应时间2h,交联剂用量2%。所制取的马铃薯交联淀粉醋酸酯较原淀粉在糊液黏度的稳定性、抗老化性、抗分离性等方面均有较大的改善。

水性环氧涂料固化剂研究

本文采用低相对分子质量液体环氧树脂与二乙烯三胺反应生成端氨基环氧 -胺加成物 ,再经封端和成盐工艺合成了水性环氧涂料固化剂。研究了不同的封端剂对固化剂性能的影响 ,并确定了最佳合成工艺。通过新型封端剂的引入大大提高了固化剂的乳化性能 (乳液粒径小至 1 83μm)和固化性能 ,同时解决了普通Ⅰ型水性环氧涂料硬度太高 。

有机硼交联剂的合成及性能研究

以硼砂为原料,在氢氧化钠催化作用下与葡萄糖酸钠进行络合反应,制备了压裂液用有机硼交联剂,对反应物用量和反应条件进行研究。结果表明,性能较好的有机硼交联剂的合成条件为:硼砂15%,配位体葡萄糖酸钠30%,溶剂(丙三醇与水质量比1∶4)55%,反应温度为80℃,合成反应5 h。压裂液的滤失性和破胶性室内评价结果表明,破胶彻底,残渣少,滤失低,对储层伤害小,可以满足油田压裂液对交联剂的需求。

硅烷交联聚乙烯在交联电缆中的应用

根据硅烷交联的反应机理，研制了硅烷交联聚乙烯电缆绝缘材料，提出并解决了该材料在交联电缆制造中的挤出工艺、耐电压等级提高等问题，确定了硅烷交联电缆的制造工艺，指出了其具有的优良电气性能、机械性能及生产成本低等优点．

交联酸酸化技术发展综述

综述了交联酸酸化技术的研究与应用进展,总结了地下交联酸与地面交联酸各自的技术特点,分析了它们的研究方向及发展潜力,并预测了交联酸酸化技术在未来储层改造方面的应用前景。

石墨烯气凝胶的制备与应用研究进展

石墨烯气凝胶(GA)是由二维石墨烯构建形成的、具有互联多孔网络结构的三维宏观体材料,在能量存储、环保、催化和抗电磁干扰等领域具有广阔的应用前景。GA的性能和结构因制备方法不同差异较大,综述了原位组装、模板法、化学交联和3D打印技术制备GA的特点和研究现状,总结了其在不同领域的应用前景。进一步提高GA的性能、实现GA材料的可控设计、降低制备成本、开发出易于大规模操作的制备方法仍是一个重要研究方向。

静电纺丝羽毛角蛋白纳米纤维膜的交联改性研究

将羽毛角蛋白(FK)、聚乙烯醇(PVA)及聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝加工技术制备FK纳米纤维膜,并使用戊二醛对其进行交联改性。利用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、接触角测量仪及电子万能试验机对交联前后纤维膜的形貌、结构、热稳定性、抗水性以及力学性能进行了测试和表征。结果表明:交联前纳米纤维膜的纤维结构均匀且光滑;随着交联剂戊二醛含量的增加,纤维膜形貌变化不大,热稳定性有所提高,接触角及力学性能增加较明显。当戊二醛质量占纺丝液溶质质量的15%时,纳米纤维膜的接触角大约是交联前的4倍,抗拉强度增至交联前的2.8倍。

高温交联剂ZS-1的合成与应用

针对辽河油田水基压裂液所用交联剂具有对pH值适应范围窄的缺点,在室内研究的基础上得到了高温交联剂ZS-1的最佳合成工艺。ZS-1适用的pH值范围为9.0～12.0,使用浓度为0.2%～0.4%,适用温度为80～140℃,交联延迟时间为40～300s,且可调。利用该交联剂配制的水基压裂液冻胶具有良好的剪切稳定性和较强的携砂能力,耐温达160℃,在120℃、170s-1的条件下连续剪切90min,表观黏度仍可保持在90mPa·s以上。在低浓度常规氧化剂类破胶剂作用下破胶水化彻底,对地层伤害小。现场10口井的应用结果表明,其施工成功率为100%,并取得了良好的增产效果。ZS-1高温交联剂的合成工艺简便,原料来源广,现场操作适应性强,具有良好应用前景。