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粉体应用
聚多巴胺(polydopamine,PDA)是一种由多巴胺(dopamine,DA)单体在碱性条件下氧化聚合生成的生物聚合物,具有多种独特的理化性质,如粘附性、金属离子螯合和生物相容性等。近年来,PDA在生物医药、材料学及食品科学等研究领域广受关注。本文总结现有报道中PDA的酶氧化、电聚合及化学氧化等制备途径,综述其聚合机理从共价聚合到超分子聚集体的演变。基于PDA的自聚合特性,对已发现的多种PDA纳米结构进行分类,总结了PDA纳米涂层、纳米颗粒、纳米胶囊、介孔及多孔纳米结构等在功能性包装、固定化酶、污染物检测和活性物质递送等食品科学领域中的应用最新进展,并对其中尚存在的问题和研究方向进行了展望,以期为PDA的进一步研究提供参考。 ...
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向环氧树脂基体中加入纳米填料是实现其多功能化的常用手段,其中拥有一维纳米结构的氮化硼纳米管(BNNTs),因具有超高导热系数、宽能级带隙、高长径比、高力学强度而备受关注.然而,表面惰性、易团聚、与环氧树脂之间界面作用弱等缺点极大地制约了BNNTs进一步应用.基于此,本文提出采用表面包覆介孔二氧化硅(mSiO2),并接枝硅烷偶联剂功能分子的方法,优化BNNTs表面特性.结果表明,通过表面结构设计及功能化,可显著改善BNNTs的分散特性,提升其与环氧树脂的界面作用.以此所制备的环氧复合电介质可实现力学韧性和导热系数的同步提升,并兼具较低的介电常数与损耗.此外,mSiO2独特的纳米介孔结构赋予复合电介质大量的深陷阱,有效阻碍了电子的迁移,进而提高复合电介质的电气强度.本文为环氧树脂的多功能化提供了新思路,亦对揭示纳米填料表面特性-复合电介质微观结构-宏观性能之间的关联关系提供了一定实验数据支撑。 ...
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采用液相还原法制备了维生素B12改性的纳米零价镍(VB12@nZVNi),运用SEM-EDS、Zeta、XPS对材料进行表征,研究其形貌特征,并对VB12@nZVNi去除U(Ⅵ)的机理进行等温吸附、动力学与热力学研究。动力学研究结果表明,VB12@nZVNi对U(Ⅵ)的去除包括吸附和还原两种方式,其吸附过程很好地符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,理论最大吸附容量高达670.6 mg/g。热力学研究结果表明,该反应是自发进行的吸热反应,吸附过程是物理吸附与化学吸附并存,为表面单层吸附且离子间没有相互作用。还原反应符合准一级还原动力学模型,维生素B12中的Co可促进Ni0对U(Ⅵ)的还原。VB12@nZVNi材料的合成方法简便、环境友好、去除效果好,在含U(Ⅵ)废水处理中具有较好的应用前景。 ...
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目的:通过制备一种纳米弱晶态生物煅烧骨修复材料,与国内同类产品对比,研究材料的微观结构对成骨性能的影响,探讨用于临床的可行性。方法:通过脱脂、去蛋白以及煅烧等工序制备煅烧骨修复材料,并研究材料的成分、结构、生物相容性;通过与市场上的天然煅烧骨修复材料进行对比,研究其二者理化性能的差异,以及差异对成骨性能和安全性的影响。结果:制备的生物煅烧骨修复材料和天然煅烧骨修复材料的主要成分均为弱结晶态的羟基磷灰石,晶体尺寸均为纳米级,孔径范围和分布基本一致,生物煅烧骨修复材料的比表面积为91.96 m2/g,长针状晶型,天然煅烧骨修复材料的比表面积为52.51 m2/g,圆形晶型,生物煅烧骨修复材料较天然煅烧骨修复材料保留了更多的碳酸盐;生物学试验结果显示生物煅烧骨修复材料具有良好的生物相容性,动物试验结果显示生物煅烧骨修复材料和天然煅烧骨修复材料都能够有效抑制拔牙后的牙槽骨萎缩以及促进骨组织的修复,二者无统计学差异。结论:生物煅烧骨修复材料为一种纳米弱晶态的骨修复材料,保留骨组织无机盐的成分和结构,具有良好的生物相容性,在比格犬动物试验中,能够有效抑制牙槽骨萎缩,促进骨组织修复,有望用于临床。 ...
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目的牙周炎是一种影响牙周组织的慢性感染性疾病,主要由牙菌斑中的细菌引起的,通过有效持续释放药物,达到杀灭细菌,有效地治疗牙周炎的目的。方法本研究采用静电纺丝技术,在高电场下,将有机高分子拉伸成纳米纤维,在收集滚筒上形成纳米纤维膜。将不同含量的甲硝唑(metronidazole,MNZ)(1wt%、3wt%、5wt%)负载到聚乳酸-羟基乙酸共聚物[poly(lactic-co-glycolicacid),PLGA]纳米纤维膜上。通过扫描电镜,傅里叶红外光谱、热重分析、亲疏水性测试、拉伸试验、生物相容性和药物释放进行表征,得到较为适合的MNZ/PLGA纳米纤维膜。结果随着甲硝唑含量的增加,PLGA复合纳米纤维丝直径逐渐增大,3wt%MNZ/PLGA复合膜均匀,当甲硝唑含量达到5wt%时,纤维丝粘连严重,且有大的颗粒状滴液团聚。MNZ表现为嵌入吸附在PLGA上,各基团表现出较好的理化特性。纳米纤维膜由原来的疏水逐渐变成亲水膜,拉伸性能随着甲硝唑含量增加逐渐减弱降低,有较好的热稳定性。结论在药物释放中,3wt%MNZ/PLGA膜缓释效果优于其它组。3wt%MNZ/PLGA膜有良好的生物相容性,多孔结构和高比表面积有利于细胞的吸附,有优越的力学性能,稳定持久的持续释放效果。MNZ/PLGA生物膜的制备为牙周炎的贴膜治疗优化方案提供了一定的理论支撑。 ...
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本研究以明胶和海藻酸钠为成膜基质,采用共混法将绿色合成的纳米Cu掺入多糖膜液,采用流延法制备纳米Cu/多糖复合膜。通过场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪、紫外-可见近红外分光光谱仪、质构仪以及电感耦合等离子体质谱仪表征纳米Cu及纳米Cu/多糖复合膜的结构,探究薄膜的透光性、理化性能。测定膜的抗真菌活性,并应用到冬枣黑斑病防治,及测定薄膜Cu2+迁移量。结果显示,绿色合成纳米Cu粒径约为44 nm,明胶/海藻酸钠薄膜可作为纳米Cu的优良载体。并且复合膜具有良好的热稳定性、阻隔性和机械性能。此外探究不同质量浓度纳米Cu/多糖复合膜对链格孢菌、镰刀孢菌及灰霉的抑菌性能,最高抑菌率分别为87.80%、77.73%、81.96%,具有良好的抗真菌效果及广谱性。其中对链格孢菌生物量的半抑制浓度为0.25 g/L,在贮藏10 d时,该质量浓度纳米Cu/多糖复合膜对感染黑斑病冬枣的防治效果为52.53%,发病率可有效降低53.16%,且Cu2+迁移量为0.018 7 μg/mL。综上,本实验制备出了一种具有抗真菌活性生物可降解包装膜,为纳米Cu的应用提供了新思路,可为新型抗真菌保鲜材料开发提供理论依据。 ...
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【目的】探索聚乙二醇(PEG)对纤维素纳米晶体(CNC)液晶薄膜湿度响应的影响,阐明其响应机制,旨在为开发低成本、可重复使用和高灵敏度的PEG/CNC复合薄膜湿度传感器提供理论基础。【方法】将CNC与PEG共组装,制备了一种具有湿度响应性能的虹彩色手性向列相光子液晶薄膜,系统考察了PEG质量分数对液晶薄膜的微观结构、显色、力学性能及湿度响应的影响,在此基础上,研究了PEG/CNC复合液晶薄膜在不同湿度条件下的响应循环性能。【结果】对于纯CNC体系,CNC质量分数由3%增加到7%,CNC液晶薄膜的螺距减小,最大反射光波长由596.5 nm蓝移至511.0 nm;对于添加PEG的CNC体系,随着PEG质量分数的增加,PEG/CNC复合液晶薄膜的螺距由394.0 nm减小到244.0 nm,最大反射光波长由613.5 nm蓝移至350.5 nm,韧性先提升后下降,PEG质量分数为5%时为最佳,断裂能为31.9 J·m-2,较纯CNC薄膜提升了138%;液晶薄膜经过5次吸湿-解湿,表现出良好的湿度响应重复性,平衡波长的变化率小于0.6%。【结论】制备了一种对湿度具有敏感响应的虹彩色光子PEG/CNC复合液晶薄膜,PEG可以调控复合薄膜螺距,起到调节结构色的作用。 ...
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采用静电自组装工艺合成-系列不同纳米WC含量的表面改性Al Si10Mg粉末,并使用激光选区熔化(SLM)技术制备纳米WC/AlSi10Mg复合材料。结果表明,SLM制备的纳米WC/AlSi10Mg材料中形成多种Al-W金属间化合物相,通过(002)(α(Al))//(104)Al5W的取向关系,证实具有4.7%的低晶格失配度的Al/Al5W可形成良好共格界面。纳米WC颗粒和Al-W相可促使柱状晶转变为等轴晶,获得精细的等轴晶组织。同时,SLM制备的3%(质量分数)纳米WC/Al Si10Mg复合材料具有最优的力学性能,抗拉强度为(464.1±8.68) MPa,伸长率为(5.6±0.95)%。此外,与其他WC/AlSi10Mg复合材料相比,SLM制备的3%WC/AlSi10Mg样品的平均摩擦因数和磨损率最低,分别为0.429和3.842×10-5mm3/(N·m)。力学和磨损性能的提升主要归因于晶粒细化和第二相析出强化作用。 ...
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