儿茶酚化/季铵化双重改性高分子量壳聚糖基复合银纳米粒子

银纳米粒子比表面积大,抗菌效力强,被广泛应用于生物医学领域,但浓度过高时存在毒性。通过双重化学改性,水相中实现高分子量壳聚糖的溶解分散,并利用邻苯二酚结构的还原稳定作用制得一种儿茶酚化/季铵化双重改性壳聚糖基复合银纳米粒子(CQCS-AgNPs),有望发挥季铵化壳聚糖和银的协同抗菌效应。核磁共振氢谱法(¹H NMR)和X射线衍射(XRD)表征证实CQCS的成功合成,季铵化度为10%,CQCS1的儿茶酚化度为15%,水中溶解度达21.5 mg/mL。透射电子显微镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)、分光光度仪(UV)证实CQCS-AgNPs的成功制备,并具有良好的分散性和稳定性,粒径范围为3～25 nm。溶液共培养抗菌试验、抑菌圈试验和CCK-8体外细胞毒性试验证明银浓度仅为0.019 7μg/mL时的CQCS-AgNPs对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和革兰氏阴性菌大肠杆菌具有优异的抗菌性能,同时对NIH3T3细胞的毒性较小。CQCS-AgNPs有效减少99.8%的银使用量,从而降低银的毒性,可用作广谱高效低毒抗菌剂。     

纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料的制备及性能

为改善纳米ZnO在油相有机介质中的分散性,采用异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯(NDZ201)对纳米ZnO进行改性。采用扫描电镜(SEM)对改性后纳米ZnO的形貌进行表征,利用红外光谱仪(FTIR)对改性后纳米ZnO的结构进行表征,通过紫外-可见分光光度计(UV-Vis)及接触角测试仪(CA)等对改性后纳米ZnO的性能进行测试。结果表明:NDZ201成功对纳米ZnO进行表面改性,改性后纳米粒子的分散性得到改善,且粒子表面疏水化程度提高,亲油化度增加,紫外吸收强度增大。将NDZ201改性后纳米ZnO引入氢化蓖麻油中,制备纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料,并将该复合材料应用于皮革纤维中。纳米ZnO/改性氢化蓖麻油复合材料的乳胶粒呈球形;纳米ZnO与改性氢化蓖麻油具有抗紫外协同效应;与改性氢化蓖麻油相比,复合材料应用后皮革纤维具有更好的耐黄变性能。     

新型纳米ZnO抗菌复合材料的制备与应用

以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTAC)为季铵化试剂,与壳聚糖反应制备了壳聚糖季铵盐。以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,采用均匀沉淀法制备纳米ZnO。以羧甲基纤维素钠为纳米ZnO的分散剂,再添加水溶性的壳聚糖季铵盐,用流延的方法制得壳聚糖季铵盐/纳米ZnO复合膜,并对复合膜的力学性能、抗菌性能和膜形貌等进行了研究。     

纳米ZnO填充乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的动态流变行为

为提供纳米ZnO/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合材料加工及性能优化的理论依据,通过熔融共混法制备了纳米ZnO/EVA复合材料,采用DSC研究了复合材料的熔融结晶行为,采用旋转流变仪分析了纳米ZnO质量分数以及偶联剂表面处理对复合材料体系动态流变行为的影响。结果表明:随着纳米ZnO质量分数的提高,纳米ZnO/EVA复合材料的结晶温度和熔融温度均先上升后下降;但改性纳米ZnO质量分数对改性纳米ZnO/EVA复合材料的熔融温度和结晶温度影响不大。当纳米ZnO的质量分数大于20%时,纳米ZnO/EVA体系的复数黏度发生突变,储存模量-角频率曲线在低频区出现第二平台,对应于应变扫描曲线上出现的两段线性黏弹区域,表明因纳米ZnO粒子间相互关联、团聚及粒子与基体间的相互作用形成了局部有序的逾渗网络结构;而纳米ZnO经偶联剂表面处理后,体系的复数黏度下降,储存模量-角频率曲线没有出现平台,说明改性纳米ZnO在复合材料体系中分散得更加均匀。研究表明偶联剂对纳米ZnO的表面处理改善了纳米ZnO在EVA中的分散性。     

壳聚糖微球的季铵化及其抗菌性能的研究

采用乳化交联法制备了壳聚糖微球,并对其进行季铵化表面改性。实验分别考察了溶剂、反应时间和季铵化试剂C_4H_9Br与壳聚糖微球物质的量之比对季铵化壳聚糖微球的影响。研究结果表明,壳聚糖微球在乙腈溶液中分散较好,反应时间为12h,季铵化试剂与壳聚糖微球的物质的量之比为3∶1时,制备的季铵化壳聚糖微球效果较好。对壳聚糖、壳聚糖微球、季铵化壳聚糖微球进行抗菌性能测试,发现其抗菌性能的强度大小依次为:季铵化壳聚糖>壳聚糖微球>壳聚糖,其中季铵化壳聚糖微球的抑菌率为52.1%。     

反相微乳液法制备壳聚糖季铵盐/四氧化三铁复合磁性纳米粒子

以环氧丙基三甲基氯化铵(ETA)为季铵化试剂,制备了壳聚糖季铵盐(QC)———N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖,采用AgNO3电位滴定法测定了季铵化度。以柠檬酸钠为改性剂,一步法制备了水基Fe3O4磁性纳米粒子。基于静电自组装作用,采用反相微乳液法制备了QC/Fe3O4复合磁性纳米粒子。通过多种手段对所制备的复合磁性纳米粒子的结构进行了表征、对其性能进行了研究。红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)及X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,QC主要包覆于Fe3O4的表面。透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)结果表明,复合磁性纳米粒子磁核为Fe3O4晶体结构,平均粒径大约为50 nm~60 nm。VSM结果表明,所制备的复合磁性纳米粒子仍具有超顺磁性,比饱和磁化强度为19.4emu/g。     

纳米氧化锌对液体硅橡胶导热性能的改进研究

以直接沉淀法合成了纳米氧化锌(ZnO),使用硅烷偶联剂对其进行表面改性,并制备了纳米ZnO与液体硅橡胶的复合材料,对改性前后纳米ZnO的结构进行了表征,并对复合材料的相关性能进行了研究。结果表明:通过接枝反应,硅烷偶联剂可以接枝到纳米ZnO表面,改性前后ZnO的晶型不发生变化;在较低添加量的情况下,纳米ZnO可以在一定程度上提高液体硅橡胶的力学性能,当添加量为2%时,改性前后纳米ZnO制备的液体硅橡胶复合材料的导热系数可以从0.189W/m.K分别提高到0.506W/m.K和0.61W/m.K。     

La掺杂纳米ZnO/硅藻土复合材料的制备及其对甲醛气体的降解性能

用两相界面法合成一系列不同含量的稀土La掺杂的ZnO纳米粒子,然后用三氯乙酸对ZnO纳米粒子进行表面活化并与酸处理后的硅藻土混合,用溶胶凝胶技术制备了改性ZnO/硅藻土复合材料。使用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、粉末X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等手段对所制备的材料进行表征,研究了改性纳米ZnO/硅藻土复合材料对甲醛的降解性能。结果表明:与纯ZnO材料相比,La掺杂使ZnO复合纳米材料在可见光区域降解甲醛的性能大幅度提高。     

羧甲基纤维素钠/改性凹凸棒石复合材料的结构与性能研究

采用溶液共混法制备了羧甲基纤维素钠/凹凸棒石复合材料和羧甲基纤维素钠/改性凹凸棒石复合材料。通过SEM和FT-IR对所制备的两种复合材料的表面形貌和改性凹凸棒石与羧甲基纤维钠的相互作用进行了表征。探讨了凹凸棒石和改性凹凸棒石用量对复合材料力学性能的影响。结果表明:凹凸棒石和改性凹凸棒石都能与羧甲基纤维素钠良好结合并显著提高复合材料的力学性能;当凹凸棒石用量为羧甲基纤维素钠质量的1.4%时,羧甲基纤维素钠/凹凸棒石复合材料的力学性能较好;当改性凹凸棒石用量为羧甲基纤维素钠质量的1.4%时,羧甲基纤维素钠/改性凹凸棒石复合材料的表面致密,力学性能较好且优于羧甲基纤维素钠/凹凸棒石复合材料。     

纳米ZnO和纳米MMT对低密度聚乙烯介电性能的影响

分别采用添加纳米ZnO和纳米蒙脱土(MMT)粒子的方法提高低密度聚乙烯(LDPE)的介电性能,选择偶联剂对纳米粒子进行表面修饰,并利用熔融共混法制备了纳米ZnO/LDPE和纳米MMT/LDPE复合材料,通过XRD、FTIR和DSC对试样进行表征。研究了复合材料的交流击穿特性,对试样进行了空间电荷试验。结果表明:通过偶联剂修饰,纳米粒子与聚合物之间的界面结合得到改善,且纳米粒子在基体中的分散性更好;同时复合材料的结晶速率提高,结晶结构更完善;添加纳米粒子可以不同程度地提高LDPE的击穿场强,当纳米ZnO和纳米MMT的质量分数均为3wt%时,复合材料的击穿场强达到最大,分别比纯LDPE的击穿场强高出11.0%和10.3%;纳米ZnO和纳米MMT都有抑制空间电荷的作用,且ZnO的抑制效果更明显。