高度灵活可控的多孔MOF膜用于高效药物释放（英文）

具有生物力学和生化活性的敷料在伤口护理和皮肤组织再生中起着至关重要的作用.然而,机械失配和药物释放管理所涉及的问题限制了当前敷料的有效使用.在本工作中,我们报道了一种简单的策略,即采用聚偏二氟乙烯(PVDF)作为底物,通过嵌入不同尺寸的沸石咪唑酸盐框架(ZIF-8)种子,以推动具有均匀蜂窝结构的高柔性金属有机框架(MOF)复合膜的受控生长,用于药物负载和释放.以嵌入的种子为控制中心,形成的多孔膜具有约0.7-3μm的宽孔隙.这种可调节的微尺度孔与ZIF-8中的固有纳米孔不仅可以有效地提高抗炎类药物的负载(姜黄素,CCM),而且还能够快速并可控地释放药物,大大提高了抗菌活性,同时促进细胞生长.其中,在40 nm种子上生长的0.7μm多孔膜的表现优于其他蜂窝膜,与2μm多孔膜(相当于裸PVDF基质)相比,细胞增殖能力提高了约2倍,针对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coli)的抗菌活性分别提高了5倍和2.4倍,是基底抗菌活性的5倍,这是因为这种最佳孔几何结构具有CCM和Zn²⁺释放特性的平衡效应.这种可控分层孔阵列膜的独特性质有望真正用于伤口愈合,同...     

有序多孔膜表面微球图案化

采用水滴模板法制得了高度规整排列的聚苯乙烯多孔膜,用该膜作为模板,实现了微球的图案化.考察了制备工艺中水浴温度对多孔膜孔径的影响以及微球在不同孔径的孔膜上装填效果.发现随着水浴温度升高,多孔膜孔径增加;微球尺寸大小明显影响微球在孔膜上的装填形貌,还发现该装填过程是个物理过程,可应用于不同材质的微球装填,具有普适性.这种规整排列微球可望用于制备生物芯片.     

Ti6A14V表面纳米多孔氧化膜的电解制备及形成机理研究

在(NH4)2SO4/NH4F电解液中,采用阶段升压至预定电压,然后恒压阳极氧化在Ti6A14V表面制备出纳米多孔氧化膜.利用SEM、XRD对纳米多孔氧化膜进行表征.研究表明,电解液pH值和外加电压对纳米多孔氧化膜形成和形貌影响非常大.电解液的pH值=4.O,恒压为20V时,形成孔均匀规整的纳米多孔氧化膜,孔内径约为85nm.纳米多孔氧化膜形成机理是:首先钛合金表面钝化,在F-作用下钝化表面发生孔蚀而形成原始胚胎孔,然后胚胎孔处氧化膜在电场支持下发生场致溶解而成大孔.     

冷冻干燥/粒子沥滤复合法制备聚己内酯组织工程支架

采用冷冻干燥/粒子沥滤复合法制备聚己内酯(PCL)多孔支架,通过扫描电镜对支架的三维结构进行了表征,并计算了支架孔隙率.研究结果表明,与单一冷冻干燥法或粒子沥滤法相比,复合法制备的PCL支架具有孔隙率高(86%),孔隙结构均匀、孔隙连通性好、孔径可控等特点,支架结构可以通过调整预冷冻温度和造孔剂粒径进行控制.     

壳聚糖多孔膜制备及其多功能分离性能研究

采用聚合物辅助相转化法制备壳聚糖多孔膜,考察了添加剂添加量对其形貌、孔结构及其分离和吸附性能的影响.结果表明,随着添加剂含量的增加,壳聚糖多孔膜的孔径和孔隙率逐渐增大,其纯水通量逐渐上升;制备的不同孔结构多孔膜对100.0 mg/L甲基蓝染料溶液和铬(Ⅵ)离子溶液进行过滤分离时,其通量随着添加剂含量逐渐上升,对甲基蓝染料的截留率均在99%以上,但对铬(Ⅵ)离子的截留率却逐渐下降.当该壳聚糖多孔膜用于铬(Ⅵ)离子的吸附分离时,随着添加剂含量的增加,制备的纯壳聚糖多孔膜对铬(Ⅵ)离子的吸附量逐渐上升;交联多孔膜在交联剂质量分数为0.04%时,其吸附量达到最高,为181.60 mg/g.本研究为壳聚糖多孔膜对不同废水的多功能分离提供基础.     

金属有机框架改性膜在废水处理中的应用进展

金属有机框架(MOFs)是具有多孔纳米结构的新型膜改性材料,因其复杂的几何形状、可调节的窗口尺寸、高的孔隙率以及优异的水热稳定性等特性,被广泛应用于废水处理,如水处理膜技术。本文以几种常用的MOFs纳米粒子为主,简述了MOFs独特的结构特点。介绍了MOFs改性膜在不同废水处理领域的最新应用进展,以不同MOFs纳米粒子改性膜的制备方法、分离效果和可能的分离机制等方面,分析了其在脱盐、重金属去除、染料去除和油/水分离等领域的重要作用。提出了MOFs改性膜在废水处理领域仍需解决的关键问题,并对MOFs改性膜的未来研究进行了展望。     

相转化法制备聚羟基丁酸戊酸酯多孔膜

以二甲基乙酰胺(DMAc)作为溶剂,采用相转化法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)平板多孔膜,通过对非溶剂、铸膜液浓度、凝固温度、凝固浴组成的调节,调控成膜过程中的相分离行为,制备出结构可控的PHBV多孔膜。研究表明,45℃时PHBV/DMAc/H_2O体系分相比PHBV/DMAc/乙醇体系更快。当凝固浴为纯水时,非溶剂和溶剂交换速率快,发生瞬时分相,而PHBV固化速率较低,多孔膜形貌呈指状孔、海绵孔并存。随着凝固浴中溶剂DMAc的加入,非溶剂和溶剂的交换速率变缓,从而发生延时分相,多孔膜呈均匀的海绵状结构。     

相转化法制备聚羟基丁酸戊酸酯多孔膜EI北大核心CSCD

以二甲基乙酰胺(DMAc)作为溶剂,采用相转化法制备聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)平板多孔膜,通过对非溶剂、铸膜液浓度、凝固温度、凝固浴组成的调节,调控成膜过程中的相分离行为,制备出结构可控的PHBV多孔膜。研究表明,45℃时PHBV/DMAc/H_2O体系分相比PHBV/DMAc/乙醇体系更快。当凝固浴为纯水时,非溶剂和溶剂交换速率快,发生瞬时分相,而PHBV固化速率较低,多孔膜形貌呈指状孔、海绵孔并存。随着凝固浴中溶剂DMAc的加入,非溶剂和溶剂的交换速率变缓,从而发生延时分相,多孔膜呈均匀的海绵状结构。     

聚苯乙烯蜂窝状多孔膜的制备及应用

以线性聚苯乙烯(PS)为膜材料,采用Breath Figures法制备了高度规整的蜂窝状结构多孔膜.研究了溶液浓度、环境湿度、气体吹扫速度及不同溶剂对多孔膜结构的影响.结果表明,相比于苯和二氯甲烷,氯仿作为溶剂因其挥发度适宜,PS浓度在20～80mg/mL的铸膜溶液可形成规整的蜂窝状结构多孔膜,且膜孔分布均匀、大小均一;制膜的湿度需高于环境湿度,但随着湿度的增加孔径增大;气体吹扫速度可在400～1000mL/min范围,但吹扫速度较大时孔径略有降低.该膜可作为固定诸如辣根过氧化酶等活性酶的载体,用于酶催化反应.     

多孔 n2 HA/ PA26复合材料的制备及性能

采用注塑方法制备了多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 (n2 HA/ PA26) 复合材料 , 采用 SEM、XRD、IR、 力学性能测试考察了多孔材料的性能。结果发现 : 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的孔隙分布均匀 , 贯通性良好 , 孔的尺寸约为 100～700μm , 平均孔径约 300～500μm , 大孔壁上有丰富的微孔 ; 所得多孔复合材料的孔隙率可控 , 总孔隙率最高可达 881 6 %; 多孔材料的总孔隙率降低 , 则开孔率随之降低 ; 多孔纳米磷灰石/聚酰胺26 复合材料的抗压强度为 1. 1～15. 6 MPa , 压缩模量为 0. 4～1. 4 GPa ; 在总孔隙率相近的条件下 , 多孔材料的抗压强度随 n2 HA质量分数增加而升高; 发泡剂和发泡过程对组成纳米磷灰石/聚酰胺26复合材料的两组元材料的性质和结构无影响。这种多孔材料可望作为人体非承重部位的植入骨修复体和组织工程支架使用。     

Ti6Al4V表面纳米多孔氧化膜的电解制备及形成机理研究

在(NH4)2SO4/NH4F电解液中,采用阶段升压至预定电压,然后恒压阳极氧化在Ti6Al4V表面制备出纳米多孔氧化膜。利用SEM、XRD对纳米多孔氧化膜进行表征。研究表明,电解液pH值和外加电压对纳米多孔氧化膜形成和形貌影响非常大。电解液的pH值=4.0,恒压为20V时,形成孔均匀规整的纳米多孔氧化膜,孔内径约为85nm。纳米多孔氧化膜形成机理是:首先钛合金表面钝化,在F-作用下钝化表面发生孔蚀而形成原始胚胎孔,然后胚胎孔处氧化膜在电场支持下发生场致溶解而成大孔。     

纳米多孔硅膜在医学上的应用

采用纳米技术和生物微电子机械系统技术制备纳米多孔硅膜,可准确控制膜的厚度、几何形状、孔大小、孔分布和孔隙率。纳米多孔硅膜具有优异的耐热性和化学稳定性,且可回收利用。在医学上的纳米多孔硅膜可作为药物载体、免疫隔离生物胶囊、纳米硅微镜和纳米多孔硅生物传感器。     

胶态晶体模板法制备三维有序大孔材料及其应用

胶态晶体中的粒子一般具有蛋白石结构,通过胶态晶体空穴可以制备反蛋白石结构的多孔材料,孔径可由100nm以内到1000nm不等,并具有三维长程有序的孔结构,可望应用于光学器件、光子晶体、催化剂、特殊过滤膜及其它领域.重点介绍了胶态晶体模板法在多孔材料合成上的应用及其未来的发展前景.     

植物纤维多孔材料泡孔分布影响因素

目的分析影响植物纤维多孔材料泡孔分布的各种因素,探究泡孔结构对性能的影响,为制备泡孔均匀分布、缓冲性能良好的多孔材料提供理论基础。方法归纳总结国内外植物纤维多孔材料泡孔结构的研究进展,探讨多孔材料的发泡机理,系统地阐述成型工艺、助剂种类、助剂含量等对植物纤维多孔材料泡孔结构的影响。结果通过分析得出各种影响因素的作用规律,为进一步完善植物纤维多孔材料的制备方案,开发泡孔分布均匀、性能稳定的植物纤维发泡材料提供依据。结论通过制定科学的实验方案,可以制备出泡孔分布均匀的多孔材料,其可作为缓冲材料,在包装领域中有巨大的市场需求。     

宇部兴产开发聚酰亚胺多孔质膜

日本宇部兴产改进以往聚酰亚胺制膜技术和分离膜制造技术 ,采用独自的方法开发成功世界首创的聚酰亚胺多孔质膜。用以往方法制的聚酰亚胺膜因在外表面形成一致的非对称结构 ,使两表面及内部结构从而形成孔径空孔 ,较难制成均质多孔质膜 ,从而使其在过滤器、分离器等方面的应用受到阻碍。宇部兴产开发的聚酰亚胺多孔质膜以二苯基四羧酸二酐 (ＢＰＤＡ)和芳香族二胺为原料 ,膜断面方面具有贯通孔 ,且表面无绵密层。膜内具有均质连续微孔 ,空孔率30 %～ 80 % ,平均孔径 0 0 1～ 5 μｍ ,膜厚 5～ 10 μｍ ,透气度30秒 / 10 0ＣＣ～ 2 0 0 0秒 …     

图案化厚膜多孔硅制备与表征

图案化多孔硅是微电子、微机械、光电子器件的重要组成部分.实验以含Si3N4保护层的光刻单晶硅片为基底,采用电化学阳极氧化法制备图案化厚膜多孔硅,分析阳极氧化前后Si3N4保护层表面形貌变化特征和光刻尺寸对图案化多孔硅宽度、膜层厚度的影响规律,表征图案化多孔硅的结构、组成与发光性能.结果表明,氧化前Si3N4保护层局部区域出现枝晶,阳极氧化后形成不均匀孔状结构;制备的图案化多孔硅膜厚62～83μm,其横向扩展程度和膜层厚度均随光刻尺寸增大呈减小趋势;图案化多孔硅微结构含大量不规则裂纹和硅柱,新鲜制备的表面含Si-Hx键,其光致发光峰值波长650nm.     

浓乳液优先脱醇渗透分离膜形态研究

将醇/水分离通道适当地放大,在匀质膜材料中单一纳孔的基础上,引入介于纳孔与微孔之间的通道亚微孔,只依靠极性效应对水和乙醇进行选择分离。通过设计得到合适尺寸的分离通道,从而可以依靠极性选择作用来达到从水中优先脱醇并提高分离性能的目的。通过对改性有机硅浓乳液以及由其直接制备得到的分离膜的形态进行电子显微镜观测,发现在分离膜中存在浓乳液乳胶粒子相互挤压、密集堆砌而且随着苯乙烯类单体含量的增加,乳胶粒子形态结构的边缘逐渐清晰,并能够保持浓乳液中乳胶粒子密集堆砌形成的多面体结构,通过红外及DSC谱图的变化分析,发现苯乙烯存在交联互穿增强效果。     

ZIF-8对Ultem~?1000中空纤维气体分离膜性能影响研究

以高比表面积、纳米尺寸ZIF-8作分散相、以Ultem~?1000作连续相,通过干-湿相转化纺丝法分别制备了Ultem~?1000和ZIF-8/Ultem~?1000中空纤维气体分离膜,研究了ZIF-8对膜性能的影响.SEM和机械强度测试结果表明,ZIF-8的引入减小了中空纤维膜支撑层的指状孔结构且使内皮层变疏松多孔;膜抗拉强度几乎不变甚至略有增加.ZIF-8/Ultem~?1000中空纤维膜的气体渗透通量和分离系数较Ultem~?1000中空纤维膜均有明显提升:O_2渗透通量由2.56 GPU增加至3.56 GPU,O_2/N_2分离系数由5.81增至7.74.     

多孔氧化铝薄膜的制备

研究了多孔氧化铝薄膜的制备工艺以及影响其成孔效果的主要因素.采用分步阳极氧化的方法和适当的工艺步骤获得了孔洞分布均匀、孔径一致且耐水合的多孔氧化膜,此类氧化薄膜在经过后续的特殊处理后可以用于制备湿度传感器和AAO薄膜.     

多孔γ-Al2O3过渡膜的结构与性能研究

采用溶胶-凝胶技术,在多孔Al2O3载体上制备了一层适合于涂覆分离膜的γ-Al2O3多孔过渡膜.通过XRD与DTA-TG等测试手段研究了γ-Al2O3凝胶膜在热处理过程中的物理化学变化;通过TEM、SEM分析与泡点法研究了多孔膜的微观结构.实验结果表明:实验中制备的γ-Al2O3膜具有择优取向的特点;γ-Al2O3过渡膜的最可几孔径为0.38μm左右,厚度为4μm.薄膜的渗透性能测试结果表明,材料对H2与N2气的最大分离系数α=3.30.