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目的满足新型天然食品活性包装材料的需求。方法天然植物苯酚和厚朴酚(HK)为活性成分,采用共混静电纺丝工艺制备PLGA-HK复合纳米纤维膜,避免食品氧化及受到微生物的侵袭。结果通过FT-IR、扫描电镜、TG、水接触角等表征手段,证明PLGA-HK复合纳米纤维膜具有均匀的纤维形貌,以及良好的热稳定性和表面疏水性。此外,PLGA-HK复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均大于等于99%,抗氧化活性值达到(61.33±7.71)%,且活性成分在作用过程中不会溶出,其安全性较高。结论在食品保鲜应用中,PLGA-HK复合纳米纤维膜可有效保持食品品质,延长食品保质期,具有作为食品保鲜应用活性包装材料的潜力。 ...
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综述了静电纺陶瓷纳米纤维膜和陶瓷纳米纤维气凝胶的制备技术及其在高温隔热领域的应用研究现状。柔性陶瓷纳米纤维膜具有低导热系数、高柔韧性、耐高温性,可应用于各类高温狭小空间,但因其厚度较薄,难以有效阻挡热辐射,导致其隔热性能较差。陶瓷纳米纤维气凝胶厚度较大,可有效阻挡热辐射,但气凝胶孔隙率较高、内部孔隙较大,导致高温热对流明显,高温隔热效果未达到理想效果。未来的研究方向是优化陶瓷纤维结构、改善其隔热性能,探索多相复合技术等手段,进一步降低陶瓷纳米纤维膜的热辐射和陶瓷纳米纤维气凝胶的热对流,以提升二者在高温环境中的隔热效果,为其在极端温度环境隔热的实际应用提供更好的解决方案。 ...
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为构筑人体可吸收、抗菌消炎且轻薄柔软的可用于伤口愈合的医用敷料,以聚乳酸为原料,掺杂板蓝根(RI)、柴胡(BC)和茶多酚(GTP)等中药成分,采用氯仿与丙酮二溶剂体系,借助静电纺技术制备聚乳酸(PLA)多孔纳米纤维载中药敷料。通过扫描电镜、红外光谱仪、X射线衍射仪(XRD)和接触角测试仪等手段分析了载中药敷料的微观结构、润湿性能、保水吸液性、抗菌性以及体外降解性能等。结果表明:采用氯仿和丙酮二溶剂体系制备的载中药敷料其纤维具有多孔特征,纤维直径为747~1 550 nm。敷料中所载板蓝根、柴胡、茶多酚与聚乳酸间并未发生负面改性的化学反应。载板蓝根、柴胡、茶多酚的敷料在载药量为3%时对金黄色葡萄球菌抑菌率分别为79.2%、82.5%、75.7%,对大肠杆菌抑菌率分别为79.1%、80.2%、73.9%。同时,较纯聚乳酸敷料,载中药敷料具有较好的透气性和体外降解性,其保水吸液性均提高20%以上,适合用作伤口敷料。 ...
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随着电力负荷激增和电压水平不断提高,绝缘纸的力学性能和热稳定性面临着严峻挑战.然而,由于缺乏直接的科学理论或模拟指导,传统低效的“试错性”试验难以快速高效地研发新型纤维素复合绝缘纸.针对这一问题,本文提出通过分子动力学模拟,研究纳米氧化锌(nano-ZnO)对纤维素的力学和热学性能的提升效果.首先设计了nano-ZnO/纤维素复合材料模型,然后从微观角度分析了不同nano-ZnO含量的改性纤维素的力学性能和热稳定性,从而确定nano-ZnO和纤维素的最佳配比.结果表明,相比于未改性模型,nano-ZnO改性纤维素模型的力学性能、内聚能密度、玻璃化转变温度和导热系数均有提升,弹性模量最高提升了45.31%,导热系数最高提升了41.49%.因为nano-ZnO的加入能够有效填充纤维网络中的空隙,并增强纤维素链之间的作用力和导热通道,从而提升纤维素的热力学性能.本工作为可快速制备出具有优良热力学性能的改性纤维素绝缘纸提供有价值的理论参考。 ...
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基于多孔碳正极和锌金属负极构建的水性锌离子电容器(ZICs)具有成本低、环境友好、安全性高和长期耐用等优点,近年来受到广泛关注。本文以具有共价有机框架结构(COF)的富氮聚合物为碳源前体,通过简单的炭化自活化策略,合成了富氮多孔碳纳米片(NPCN-x)。研究表明,基于聚合物前体丰富的COF结构特点,炭化温度对所制备碳材料的氮含量和氮掺杂构型有显著影响,且碳材料表面的吡咯氮含量与其储锌性能呈现高度线性相关。优化后的NPCN-800其吡咯氮原子分数高达2.15%,作为ZICs的正极材料,在0.5A/g的电流密度下,展现出158mAh/g的高比容量和优异的循环稳定性。结合密度泛函理论计算发现,碳材料表面的吡咯氮构型具有优异的电化学活性,能够显著增强Zn离子的化学吸脱附过程。该研究为高性能ZICs用碳基电极材料的设计构建提供了新思路。 ...
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为解决MnO2材料在水系锌离子电池(ZIBs)中存在的导电性差、材料利用率低等问题,以农业废弃物椰壳为原料,将低成本、来源丰富、绿色可再生的生物质资源引入到电极材料中,通过高温碳化得到导电性优异的椰壳碳,用水热法在椰壳碳表面生长MnO2纳米粒子,获得椰壳碳@MnO2复合纳米材料。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电化学技术等表征测试手段,分析该复合材料的形貌结构以及电化学性能。结果表明椰壳碳@MnO2在100 mA g-1的电流密度下,经过300次循环,比容量仍高达到344.6 mA h g-1,性能远高于商用MnO2材料(64.3 mA h g-1);椰壳碳@MnO2优异的导电性,纳米化的结构设计提高了材料利用率,减少了离子扩散路径,带来更快的离子扩散速率,提高了材料的倍率性能,具有良好的应用前景。 ...
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为改善海藻酸钠膜的性能,并赋予其一定的抑菌性。以海藻酸钠为成膜基材,添加不同含量的纳米氧化锌作为抗菌、抗紫外物质,制备一种具有抗菌、抗紫外双重功能的复合包装薄膜。借助紫外光谱、X射线衍射图谱等对复合膜结构进行表征,对复合膜的机械性能、阻湿性能及光学性能进行测试并分析。结果表明,纳米氧化锌的加入没有改变海藻酸钠膜的结构,复合膜有较强的抗紫外性能,纳米氧化锌与海藻酸钠相容性良好;复合膜具有抗菌性,对金黄色葡萄球菌的抑菌效果强于大肠杆菌。纳米氧化锌的加入提高了复合膜的机械性能与阻湿性能,当纳米氧化锌含量为5%时,有最大的拉伸强度17.13 MPa,最小的水蒸气透过系数8.05×10-11 g/(m·s·Pa)。ALG-5%ZnO为最佳配比的复合膜。研究为纳米氧化锌在包装薄膜领域的应用提供参考。 ...
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