表面接枝二苯甲酮光活性聚合物及光化学固定大分子的研究

采用两步法表面接枝聚合技术,通过热活化脱除偶合半嚬哪醇（BPOH）基团而产生表面自由基,引发二苯甲酮（BP）光活性单体4 甲基丙烯酸二苯甲酮酯（BPMA）与4,4′ 对甲基丙烯酸二苯甲酮酯（DMABP）在聚丙烯膜(CPP)表面进行接枝聚合,将大量光活性BP结构单元引入到膜表面,进一步在UV光辐照下将疏水聚合物聚苯乙烯（PSt）、亲水聚合物聚乙二醇（PEG）及生物大分子牛血清白蛋白（BSA）偶合固定在膜表面。考察了光照时间及引发剂BP浓度对偶合BPOH基团的影响,研究了热引发光活性BP单体表面接枝聚合温度、单体组成对接枝效果的影响,采用UV-Vis光谱、XPS分析及表面水接触角测定表征了表面接枝量及性能变化。结果表明,提高反应温度有利于接枝反应,DMABP反应活性要高于BPMA;固定PSt后,接触角明显增加,表面疏水性增强,固定PEG和BSA后,接触角下降10°~20°,表面亲水性明显提高。     

聚丙烯膜表面氨基化及对纳米金的吸附

合成了一端带有蒽醌基团另一端带有氨基基团的光敏性小分子——蒽醌-己二胺,在其浓度为6.6mmol/L、光强8.5mW/cm2、光照时间为15m in的反应条件下,对流延聚丙烯薄膜(CPP)进行了表面改性;进一步研究了改性CPP对纳米金的吸附性能,并用扫描电镜表征了改性CPP吸附纳米金后的表面形貌。结果表明,对CPP进行表面氨基化改性后,它的水接触角由原来的103.5°变为68.2°,其表面亲水性得到了很大改善。光照时间对接触角也有影响,前2m in内,接触角随时间的变化比较显著,之后,随着光照时间的增长,接触角的变化就渐趋平缓。吸附纳米金后,改性CPP的表面出现了分布较均匀的颗粒形貌,与空白CPP相比,其对纳米金的吸附能力得到显著提高。     

CPP膜的等离子体表面改性

利用空气等离子体对CPP膜表面进行化学改性，并以水和乙二醇为参考液体测量CPP膜表面的接触角，利用Kaelble公式计算其表面能，研究工作压力和处理时间对改性的影响及改性后的时效性。实验结果表明，CPP膜表面经等离子体改性后，其表面接触角显著减少，表面能明显增加，润湿性得到改善；随着放置时间的延长，这些良好的性能会逐渐退化，10d后，回到改性前的状态。     

聚丙烯膜表面光接枝MBA的合成及研究

水性体系中,以二苯甲酮(BP)为引发剂,在商业聚丙烯(PP)微孔滤膜表面紫外光接枝了功能单体N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA).考察了紫外光照时间、单体浓度对接枝率的影响,通过FTIR和对水接触角的测量研究了膜的表面性能.结果表明:光照时间为90 min、单体浓度为0.1 mol.L-1时,接枝率达到最大值;FTIR的结果证明,MBA被成功接枝到了PP膜的表面,对水接触角随着接枝率的增加而减小,接枝改性后膜表面的亲水性有了很大提高.     

甲基丙烯酸甲酯在流延聚丙烯薄膜表面的紫外光引发接枝改性

通过紫外光引发在流延聚丙烯(CPP)薄膜表面接枝甲基丙烯酸甲酯(MMA),考察以二苯甲酮(BP)和二氟二苯甲酮(DFBP)分别作为光引发剂时MMA的接枝效果。以傅里叶红外光谱分析薄膜表面物质的结构,润湿角测量仪表征薄膜的表面亲水性。结果表明:以BP作为光敏剂时MMA的接枝率可达0.032 06%;接枝后在1 734 cm-1处薄膜表面产生羰基吸收峰;水在CPP薄膜表面的接触角随着接枝率的增加而降低,表明MMA在CPP表面接枝可以改善薄膜的表面亲水性。     

辉光放电空气等离子体改性聚砜膜的研究

为了研究空气中等离子体改性对聚砜(PSF)超滤膜性能的影响,通过辉光放电空气等离子体对聚砜膜进行表面改性,采用亲水接触角法评价了改性条件对聚砜膜表面性质的影响规律.采用牛血清蛋白溶液作为类蛋白污染物进行试验,评价了改性前后聚砜膜的渗透性、污染率、恢复率等性能.结果表明,聚砜膜表面经等离子体处理后,表面润湿性发生变化,在最佳表面改性条件(放电功率8W,放电时间30s)下,膜表面的水接触角从69°下降到20°.改性后的聚砜膜渗透性能提高,抗污染性能得到了明显改善.     

聚偏氟乙烯膜表面光接枝改性的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为接枝单体、苯丙酮(BP)为光引发剂,采用紫外光照射的方法对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜进行接枝改性,研究紫外接枝过程中溶剂、氧气、光照时间和单体浓度对PVDF膜光接枝的影响.结果表明:甲醇是溶剂的最佳选择,反应需要在无氧下进行,当单体浓度为0.1 mol.L-1、照射时间为45 m in时膜光接枝效果最佳.采用全反射红外光谱(ATR-IR)、表面水接触角分析膜的表面性质及变化.结果表明,MBA接枝到膜的表面,明显提高了膜的亲水性.     

两亲梳型嵌段共聚物的合成及其对PAN膜的改性

以咔唑二硫代甲酸苄基酯（BCBD）为 RAFT 试剂,苯乙烯（St）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）和丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯（A-mPEG）为共聚单体,合成了具有不同 mPEG 和 P（A-mPEG）链长的两亲梳型嵌段共聚物 P（St-co-DMAM）-b-PDMAM-b-P（A-mPEG）x,利用1H-NMR 和 GPC 对聚合物结构进行表征．将此共聚物用于聚丙烯腈（PAN）薄膜的表面吸附改性,探讨了PEG链长及含量对改性效果的影响．接触角测试表明,该聚合物可很好地吸附在膜表面,并明显提高膜的亲水性．随PEG链长及其含量的增加,嵌段共聚物的改性效果增加;在适宜条件下,经聚合物吸附改性后,PAN 膜接触角由72.2°降低至24.8°;改性 PAN 薄膜表面牛血清蛋白（BSA）吸附量最低降至0.672,μg/cm2,为未改性PAN膜的11.1%左右．     

LDPE-丙烯酸体系光接枝表面改性的研究

通过研究低密度聚乙烯 (LDPE)表面光接枝前后对水静态接触角的变化,探讨了两步法光接枝丙烯酸表面改性的基本规律,并讨论了光照条件、光敏剂含量、单体种类等因素对表面改性效果的影响。结果表明,随着接枝量的上升,LDPE表面对水的接触角逐渐下降,达一定值后则变化不大;滤掉远紫外光后表面改性效果大大减弱;适当的光敏剂含量和单体浓度对表面改性比较有利,过高过低都不好;较丙烯酸而言,丙烯酰胺的表面改性效果稍好,而甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯则较差;相对于两步法而言,一步法在适当的光敏剂浓度下,从正面光照也能获得很好的表面改性效果,而从背面光照的效果则普遍不好。     

改性聚偏氟乙烯膜的性能表征

用热重分析、机械强度分析和接触角测定对亲水改性后的聚偏氟乙烯膜进行了表面性能表征.利用改性膜对油浓度小于200mg/L的含油废水进行了分离,研究了改性膜对油的截流效果.结果表明,与聚偏氟乙烯膜相比,改性膜的热稳定性和机械强度均有所提高.改性膜的水接触角减小到35°以下,清水通量增加到115L/m2.h以上,油截留率大于85%,皆显著优于聚偏氟乙烯膜.     

聚丙烯/丙烯腈表面接枝聚合反应研究

采用非均相接枝聚合方法对流延聚丙烯膜接枝丙烯腈单体进行了研究 ,分别考察了单体浓度、引发剂面密度、聚合反应时间、聚合反应温度等反应因素对接枝率的影响 ,并通过水接触角、红外光谱、扫描电镜对所得产物进行了表征。实验结果表明 ,通过非均相接枝聚合方法可将丙烯腈单体接枝到聚丙烯薄膜表面 ,并可改善膜的亲水性。当聚合反应温度为 85℃ ,反应时间120min ,单体质量分数为 10%,引发剂面密度为 2g/m² 时 ,获得最佳接枝效果。     

取心工具用大尺寸疏水吸油海绵的制备与吸油性能研究

海绵取心工具（取心衬筒）中一种关键材料是高吸油海绵，为了满足钻井取心的使用需求，需要制备大尺寸、超疏水的吸油海绵。利用多巴胺（DA）氧化自聚（以NaIO₄为氧化剂）以及聚多巴胺（PDA）与疏水剂（十八胺，ODA）的反应，采用一步和两步浸涂法对小尺寸（30 mm×30 mm×10 mm）和大尺寸（910 mm×400 mm×10 mm）商用三聚氰胺海绵进行疏水改性；利用扫描电子显微镜（SEM）观察改性海绵的表面形貌，并测定其水接触角和吸油性能。结果表明：改性海绵表面形成了PDA粒子，两步法所得改性海绵的表面粒子细密、均匀；增大DA的质量浓度和提高氧化剂含量，海绵表面PDA粒子增多。确定了海绵改性的最优条件：DA质量浓度为4~6 mg/mL，DA与NaIO₄的质量比为1：1，海绵在ODA溶液中的浸泡时间为2~4 h。在小尺寸样品研究结果的基础上，将大尺寸海绵在DA溶液中浸泡1 min，在空气中放置2 h，然后与ODA溶液反应4 h进行改性，所得大尺寸改性海绵的表面水接触角为152.6°，10 s时吸油量达90 g/g，并且多次吸油、析油后仍保持较高的吸油量和解析率，可以满足取心衬筒的使用要求。     

Preparation of superhydrophobic silver nano coatings with feather-like structures by electroless galvanic deposition

Superhydrophobic silver nanocoatings with feather-like morphology are fabricated on copper substrates by electroless galvanic deposition. The coating exhibit superhydrophobicity with a contact angle of 156.4° and glide angle of 4° without any further surface modification. Scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD) and contact angle measurements are used to investigate the morphology, crystal structure and superhydrophobicity, respectively, of the coatings. The coatings exhibit high thermal stability; their water contact angle did not change when the coatings were heated to 200°C for 2 h. The mechanism of superhydrophobicity of the silver coating is discussed based on the work of Amirfazli, Wenzel and Cassie.     

木素磺酸盐在纸浆纤维表面的层层自组装及其疏水改性功能

利用木素磺酸盐 (LS) 与Cu2+层层自组装的方式对纸浆纤维进行了表面修饰，并研究了表面润湿性的变化。X射线光电子能谱证明了纤维表面S和Cu的含量随着LS与Cu2+ 的交替组装而增加，这说明LS和Cu2+在纤维表面的层层自组装是可行的。原子力显微镜对纤维表面的研究表明，随着层层自组装的进行，纤维表面的微细纤维逐渐被木素致密覆盖；表面木素的增加致使相图的平均相位逐渐增大，说明了表面疏水性的提高。通过测定动态接触角发现，纤维的初始接触角随着自组装层数的增加而增大，且一定时间(0.08s)内接触角的下降速率在减小。当组装5层木素后，纤维表面的初始接触角由0°提高至104.8°，0.08s 后下降至78.9°，表面由高度亲水性变为具有一定疏水性。通过控制SL自组装的层数可以有效且可控地实现纸浆纤维的疏水改性。     

硫酸钙晶须的表面改性研究

采用硼酸酯表面活性剂SBW-181对硫酸钙晶须进行了单因素条件改性试验,分别考察了改性剂用量、改性温度、改性时间和搅拌速率等工艺因素对硫酸钙晶须表面改性的影响.试验结果表明:硼酸酯表面活性剂SBW-181对硫酸钙晶须的改性效果较好,在最佳工艺条件下,改性产品的活化指数为0.996,接触角为103.4°.建立了硼酸酯表面活性剂SBW-181与硫酸钙晶须的作用模型.得出的结论对硫酸钙晶须表面改性的工业化生产具有重要的指导意义,并为硫酸钙晶须的应用研究奠定了理论基础.     

B10白铜表面超疏水膜的制备及其耐腐蚀性能研究

以B10白铜为基底,采用刻蚀、煅烧和表面改性的方法制备了超疏水膜,采用K100-MK2型张力仪测量超疏水膜的接触角,采用扫描电子显微镜观察超疏水膜的表面形貌,采用电化学工作站测试超疏水膜在3.5% NaCl（%表示质量分数）水溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,刻蚀、煅烧后的B10白铜样品分别在溶液A中改性5 min、在溶液B中改性12 h后,得到的两种超疏水膜的接触角可分别达到153.2°和151.5°。将两种超疏水膜分别在3.5% NaCl水溶液中腐蚀10 d后,与裸B10白铜相比,仍表现出较好的耐腐蚀持久性。该方法为制备具有抗腐蚀和自清洁性能的超疏水表面提供了一条有效途径,可用于金属材料的表面改性。     

活性炭疏水改性及其在高湿环境下对气态碘的吸附性能研究

为了提高活性炭在高湿地区对气态碘的吸附性能,采用十三氟辛基三乙氧基硅烷为疏水改性剂,椰壳活性炭为载体,对活性炭进行疏水改性。首先利用接触角分析仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、比表面积分析、能谱分析(energy dispersive spectroscopy,EDS)等手段表征其结构和疏水性能。然后通过气态碘的吸附实验探究改性活性炭在高湿环境下对气态碘的吸附性能,同时考察了温度、速度对其吸附性能的影响规律。表征结果表面,改性处理后的活性炭对水的静态接触角为152°疏水性良好,扫描电子显微镜、能谱分析均证实活性炭表面覆盖了疏水薄膜且疏水改性对活性炭的孔隙结构影响小。实验结果表明,改性后的活性炭具有良好的选择吸附性。环境湿度的增加对活性炭吸附性能影响较小,随湿度增加活性炭对气态碘的吸附量仅下降了20.02%,而改性前的活性炭吸附量下降了78.26%,改性前后最大吸附系数差值为99.94 mg/g。气流温度、速度和压力对吸附性能产生一定影响,过高的温度和速度会使活性炭的吸附能力下降,压力的增加会使活性炭的吸附能力上升。     

ED/Au/I-复合物修饰电极在细胞色素C测定中的应用

该文报道了一种采用纳米材料制备修饰电极的新方法，制作了乙二胺/Au溶胶/I^-（ED/Au/I-）复合物修饰的碳纤维微柱电极，并研究了该电极的化学行为。实验结果表明，该微电极对细胞色素C具有良好的催化还原特性，在6.5×10^-7mol/L~1.2×10^-5mol/L浓度范围内，还原峰电流与细胞色素C浓度呈现良好的线性，检测限为3.2×10^-7mol/L；同时，该微电极具有选择性高，体积小和稳定性好等特点，适用于生命科学的研究，为细胞凋亡的病例、药理研究提供了新的数段和方法。