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  • ISSN 1008-9357
  • CN 31-1633/O6

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基于锌配位的石墨烯偶氮苯光热材料
高文超, 冯奕钰, 封伟
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210404001
[摘要](1) [HTML全文](0) [PDF 791KB](0)
摘要:
为了提高偶氮苯基复合材料的能量密度,通过锌离子(Zn2+)与接枝到还原氧化石墨烯上的4-硝基-4′-氨基偶氮苯(AGO)配位的方法,成功制备出了具有阴阳离子相互作用的偶氮苯-石墨烯复合材料(Zn-AGO)。研究表明,石墨烯模板上偶氮苯的光异构化和离子可逆相互作用的协同效果使材料能量密度大幅提高。在紫外光(365 nm)照射4 h后,Zn-AGO的能量密度达到最大值(504.2 J/g),约为AGO的1.69倍。
有机光电突触材料、器件及应用
郭延博, 刘钢
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210402002
[摘要](3) [HTML全文](2) [PDF 1834KB](0)
摘要:
随着大数据和物联网(IoTs)的迅猛发展,人工智能(AI)技术受到了广泛关注。可克服冯·诺依曼瓶颈和提高串行计算机性能的光电神经形态器件在半导体器件和集成电路领域逐渐发展迅猛。光信号具有低功耗、低串扰、高带宽和低计算要求等优点,可视为额外端口以丰富突触可塑性的调节自由度。光电器件的光电性能在很大程度上依赖于光电材料的设计制备。其中,有机材料具备分子多样性、成本低、易加工、机械柔韧性和与柔性基板兼容等优点,是构建高性能光电突触器件的重要材料载体。本文从有机材料出发,介绍了其在光电器件和视觉仿生领域应用的最新进展,并讨论了当前的应用挑战和未来发展趋势。
荧光素基PGMA的合成及其发光性能
刘斌, 王亚玲, 储波, 段汉一, 李杨, 王慧奇, 胡胜亮, 张兴宏
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210409001
[摘要](3) [HTML全文](1) [PDF 1035KB](2)
摘要:
以传统具有聚集诱导猝灭(ACQ)效应的荧光素作为原料,先对两端酰溴化,再引发甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)进行原子转移自由基聚合,制得荧光素置于链中央的聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),克服了小分子荧光素的ACQ效应,开发出固态荧光量子产率达14.27%的荧光素基PGMA(Flu-PGMA)。将其作为单一基质固态荧光粉,在460 nm InGaN蓝光芯片激发下,当驱动电压为2.7 V时,制得显色指数为84的白光发光二极管(LEDs)器件,其相关色温为9455 K,色坐标为(0.289, 0.282),位于白光区域。
聚乙烯醇/ε-聚赖氨酸水凝胶伤口敷料的制备及性能
范瑶, 梁文城, 王友长, 郎美东
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210330002
[摘要](9) [HTML全文](3) [PDF 1726KB](6)
摘要:
在聚乙烯醇(PVA)水溶液中引入ε-聚赖氨酸(ε-PL)和柠檬酸(CA),采用冻融法制备具有抗菌性能的复合水凝胶(PVCL)。通过傅里叶红外光谱(FT-TR)仪、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热(DSC)仪和万能拉伸试验机对PVCL复合水凝胶的结构和性能进行表征。以抗菌测试、溶血率测试和细胞毒性测试表征复合水凝胶的生物性能。结果表明,加入CA可以提高PVA水凝胶的力学性能,水凝胶的拉伸强度从1.8 MPa增加到3.0 MPa,断裂伸长率从355.9%增加到426.5%。ε-PL为水凝胶提供优异的抗菌活性,当ε-PL的质量分数分别为5%和7%时PVCL对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)的抗菌率均接近100%。此外,PVCL复合水凝胶具有优异的血液相容性和细胞相容性。
丙烯酸酯型季铵盐共聚物薄膜的制备及表征
王友长, 梁文城, 范瑶, 龚晨宇, 郎美东
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210322001
[摘要](46) [HTML全文](29) [PDF 1300KB](8)
摘要:
通过将丙烯酸丁酯(BA)和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)自由基共聚得到聚(丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)P(BA-co-DMAEMA);再分别以溴丁烷(BB)、溴己烷(HB)及溴辛烷(OB)对其季铵化改性,得到侧基带不同长度烷烃链的3组季铵盐共聚物P(BA-co-DMAEMA)-R (R: BB、HB、OB),最后通过流延法将其制成薄膜。利用核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)对P(BA-co-DMAEMA)及P(BA-co-DMAEMA)-R的化学结构进行表征。以菌落计数法、抑菌圈对季铵盐薄膜的抗菌性能进行测试。结果表明:当n(BA)/n(DMAEMA) = 23∶77, P(BA-co-DMAEMA)-R的离子化程度分别为58%(BB),45%(HB)和39%(OB)时,季铵盐薄膜对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的接触杀菌率可达99%。同时,季铵盐薄膜兼具优异的防雾性和透光性,制备流程简单可控。
pH/温度刺激响应型核壳结构介孔二氧化硅纳米颗粒的设计与制备
陈昊文, 陈淼鑫, 刘晔宏, 张钰华, 徐首红
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210402001
[摘要](93) [HTML全文](62) [PDF 1252KB](24)
摘要:
将具有pH敏感特性的聚合物聚甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(PDPA)和靶向分子叶酸(FA)接枝到介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)表面,合成了MSNs-PDPA-FA。然后将单体甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(MEO2MA)、聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(OEGMA)与甲基丙烯酸二异丙胺基乙酯(DPA)通过原子转移自由基聚合(ATRP)反应制备了pH/温度双重响应型聚合物P(MEO2MA90-co-OEGMA10)-b-PDPA10。最后在pH=7.4的条件下将聚合物P(MEO2MA90-co- OEGMA10)-b-PDPA10通过疏水作用自组装到MSNs-PDPA-FA的壳层来保护FA分子。通过粒径与透射率表征分析了该自组装体的pH/温度响应性能。并对该自组装纳米载体的体外释药动力学进行了研究。结果表明,该自组装体系能够灵敏地响应环境中pH与温度的变化。在正常生理环境下,48 h后的药物累计释放量不超过10%,而在pH=5.0、44 °C下,药物48 h的累计释放量达到65%。
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等离子体辅助纳米涂层的构建及其成骨性能
郭西萌, 金莉莉, 李春旺, 何宏燕, 刘昌胜
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210330004
[摘要](1) [HTML全文](1) [PDF 1437KB](0)
摘要:
通过氧等离子体处理,在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)表面引入羟基,提高了其表面的亲水性。利用静电吸附等方式在PET材料表面先后载入表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、纤维黏连蛋白(Fn)和骨形态发生蛋白-2 (rhBMP-2),构建了rhBMP-2/EGCG/Fn有机组装的纳米涂层,改性后的PET表面表现出优异的细胞相容性,rhBMP-2的高效载入、活性维持、以及缓慢释放,赋予了改性表面高诱骨活性和成骨分化能力。
基于超支化聚硫醚构建非水相生物黏合剂
张一帆, 柏广行, 李小杰, 刘晓亚
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210127001
[摘要](193) [HTML全文](130) [PDF 1266KB](26)
摘要:
以2-(丙烯酰氧基)乙基甲基丙烯酸酯为AA'单体,三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)为B3单体,通过硫醇-(甲基)丙烯酸酯迈克尔加成聚合反应,制备了富含硫醇基团、室温为液态的超支化聚硫醚(HBP)。将HBP与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)混合制备了黏合剂。利用小瓶倾斜法、流变测试、拉伸搭接剪切测试、溶胀-降解测试和体外细胞毒性测试等研究了不同PEGDA添加量对黏合剂性能的影响。结果表明:这种非水相生物黏合剂能在水环境中使用,对猪皮的黏合强度最高可达43 kPa,且具有优异的细胞相容性。
具有自修复和形状记忆功能的聚氨酯光敏树脂
孔思予, 杨冲冲, 郑震, 王新灵
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201223001
[摘要](193) [HTML全文](153) [PDF 1616KB](15)
摘要:
利用封端剂的动态可逆特性,设计、制备出含有多处大位阻脲键和结晶性软段的光敏聚氨酯丙烯酸酯(PUTA)。光固化后的材料具有较高的弹性、良好的力学性能、自修复性能和形状记忆性能。经热处理修复后,试样的修复效率达70%(拉伸强度3.58 MPa,伸长率250%);软段的结晶转变使材料具有重复塑形以及形状记忆性能,并可在升温后快速完成形状恢复。制备的材料具有热刺激下的自修复与形状记忆的智能响应特性,有望作为光固化3D打印材料,在定制化的智能穿戴设备及生物医用材料领域发挥作用。
功能高分子材料促进脊髓损伤后再生修复的研究进展
孙秀敏, 庞卯, 冯丰, 刘斌, 戎利民, 何留民
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210118001
[摘要](522) [HTML全文](266) [PDF 2364KB](21)
摘要:
脊髓损伤后损伤区域神经纤维束的破坏,导致损伤区域以下长久的感觉和运动功能丧失。损伤区域恶劣的微环境是脊髓损伤难以修复的一大问题,大量的炎症细胞聚集、细胞死亡、抑制因子的分泌等,进一步导致损伤区域神经细胞的二次死亡、胶质细胞过度增生、胶原纤维沉积等。不利的微环境不仅限制轴突的再生,同时损伤神经干细胞的功能,不利于神经干细胞向损伤区域迁移并向神经元分化。虽然近期的研究证明脊髓损伤后轴突在合适的基质环境下能够再生,但完全恢复目前还没有可行措施。近年来,高分子生物材料在脊髓损伤修复研究中取得了一定进展,可以发挥多种功能:减少空洞和瘢痕组织的形成,为再生轴突的生长提供支撑作用;调控细胞行为,诱导神经细胞生长和分化;抑制炎症细胞的非特异性渗入进而改善脊髓损伤区域的微环境;作为载体负载和释放药物、细胞和生物活性因子。本文结合本课题组的研究从生物材料种类、支架类型、微环境构建以及因子负载等方面在脊髓损伤修复中的应用研究进行了综述,为生物材料用于脊髓损伤的治疗提供基础研究方向。
单宁酸辅助表面快速沉积聚赖氨酸涂层及其抗菌性能
郭伶俐, 任旭, 何晓东, 张凯, 徐立群
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210321001
[摘要](5) [HTML全文](2) [PDF 1297KB](3)
摘要:
利用单宁酸(TA)的表面沉积功能,结合TA与ε-聚赖氨酸(Ply)的多重相互作用,在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面制备了TA-Ply功能化涂层,得到TA-Ply修饰的PDMS(PDMS-TA-Ply)。通过X射线光电子能谱仪和接触角测量仪表征了材料的表面化学元素和亲疏水性能;通过蛋白质吸附、细菌黏附、生物被膜形成、细胞毒性等实验评价了PDMS-TA-Ply表面的抗菌/抗污性能和生物相容性。结果表明:PDMS-TA-Ply表面具有良好的抗菌/抗污性能和生物相容性,且表面沉积的Ply量越大,其抗菌/抗污性能越好。
温度响应型酰腙可逆共价键水凝胶的制备及性能
何元, 罗媛媛, 刘通, 张银山, 郭赞如, 章家立
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210322002
[摘要](5) [HTML全文](5) [PDF 1597KB](1)
摘要:
首先,通过可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合制备了丙烯酰胺(AM)、双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的共聚物(PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM);然后,使PAM-co-PDAAM-co-PNIPAM与己二酸二酰肼(ADH)反应后,得到了具有温度和pH双重响应性的水凝胶。通过核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)、流变仪、扫描电镜(SEM)以及傅里叶红外光谱(FT-IR)对共聚物和水凝胶的结构和组成,以及水凝胶的温度和pH双重响应行为进行了研究。研究表明,该水凝胶具有温度调控的自愈合性,对药物阿霉素(Dox)表现出pH和温度双重响应的可控释放行为。
磁和CO2双响应型可降解微凝胶对阴离子染料的可逆吸附与释放
张银山, 毛曦, 刘通, 郭赞如, 熊乐艳, 刘永鑫
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210322003
[摘要](54) [HTML全文](40) [PDF 1533KB](8)
摘要:
首先以甲基丙烯酸二乙氨基乙酯为单体,通过反相悬浮聚合制备了CO2响应型可降解微凝胶;然后在该微凝胶中原位合成Fe3O4磁性纳米粒子,制备了磁和CO2双响应型可降解微凝胶。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对微凝胶的组成和结构进行了表征。结果表明:CO2响应之后的微凝胶对阴离子染料可进行选择性吸附,对茜素红的最大吸附量为1413 mg/g;微凝胶的磁响应性使其能够得到便捷的分离回收,被吸附的染料能够通过碱洗释放,并且在CO2刺激下微凝胶又能够重复使用。
高频印制电路板用低介电高分子材料的研究进展
廖凌元, 彭忠泉, 章明秋, 阮文红
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210203002
[摘要](565) [HTML全文](289) [PDF 2465KB](38)
摘要:
随着通信技术不断向着高频波段发展,以酚醛树脂和环氧树脂为基材的印制电路板(PCB)因其介电性能无法满足信号高速、低损耗传输而面临淘汰。因此,开发高频下具有低介电常数和低介电损耗,同时又具有良好耐热性、耐湿性和尺寸稳定的高分子材料用于制造高频PCB,对高频通信技术至关重要。其中聚苯并噁嗪、聚氰酸酯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺和聚苯醚等高分子材料因本征介电常数和介电损耗较低、吸湿率小、耐热性好,在高频PCB领域受到广泛关注。针对近年国内外高频PCB用的低介电高分子材料的研究现状,从材料介电性质基本原理出发,综述了高频PCB用的低介电高分子材料的性质及其改性的研究进展。
有机硅改性水性聚氨酯涂层的制备及其防污性能
李敏, 韩龙, 郭旭虹, 王杰
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201231001
[摘要](195) [HTML全文](117) [PDF 1951KB](14)
摘要:
以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚己二酸-1,4-丁二醇酯(PCL2000)和羟基硅油(PDMS)为主要原料,合成了一系列有机硅改性的水性聚氨酯(PU)涂层。采用红外光谱仪、粒径分析仪、差示扫描量热仪、热重分析仪、接触角分析器、偏光显微镜等表征了材料的结构与性能。将涂覆了改性PU涂层的面板浸泡在河水中,对比了不同质量分数PDMS的PU涂层的实际防污效果。结果表明:随着w(PDMS)的增加,涂层的热稳定性增加,表面自由能逐渐降低至13.87 mJ/m2;PDMS的引入降低了PU涂层的弹性模量和玻璃化转变温度并增强了涂层的疏水性。河水挂板测试表明:PDMS改性的PU涂层具有良好的防污效果;经过计算验证了PDMS改性PU涂层的防污性能可以由涂层的弹性模量与表面自由能乘积的平方根来预测。
纤维蛋白在聚(2-甲基-2-噁唑啉)/聚丙烯酸混合聚合物刷上的吸附-脱附行为
胡飞, 朱良宇, 王雨晨, 何康, ATIFMuhammad, 王延梅
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210119002
[摘要](410) [HTML全文](267) [PDF 1280KB](43)
摘要:
以聚多巴胺(PDA)为黏结剂,在硅、玻璃和金的表面制备了由具有抗蛋白质吸附功能的聚(2-甲基-2-噁唑啉)(PMOXA)和具有刺激响应性的聚丙烯酸(PAA)组成的混合聚合物刷。通过X-射线光电子能谱(XPS)、可变角光谱椭偏仪(VASE)对其进行了表征,并利用水接触角(WCA)研究了聚合物刷表面的亲/疏水性。选取pH=9、I = 0.01 mol/L(I为离子强度)作为纤维蛋白吸附条件,pH=9、I = 0.15 mol/L作为脱附条件,用荧光显微镜和表面等离子共振(SPR)分别定性和定量地研究了混合聚合物刷对纤维蛋白的吸附-脱附行为。结果表明,当pH=9,离子强度由0.01 mol/L向0.15 mol/L转变时,混合聚合物刷表面会从相对疏水状态转变为亲水状态;增加PMOXA的聚合度会减少混合聚合物刷对蛋白质的吸附量,同时也会明显改善混合聚合物刷对蛋白质的脱附率;聚合度60的PMOXA和聚合度90的PAA以质量比3∶2顺序接枝制备的混合聚合物刷实现了对纤维蛋白83.5%的脱附率。
PAM/CS/GO水凝胶的制备及其吸湿行为
吴银秋, 傅涛, 高洪鑫, 曹峥, 成骏峰, 刘春林, 陶国良, 吴盾
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201221001
[摘要](525) [HTML全文](267) [PDF 1203KB](26)
摘要:
以丙烯酰胺(AM)为单体,壳聚糖(CS)与氧化石墨烯(GO)为功能组分,N, N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过自由基聚合法制备PAM/CS/GO水凝胶。采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线粉末衍射(XRD)仪、扫描电镜(SEM)和万能试验机对水凝胶的结构与性能进行测试与表征。利用石英晶体微天平(QCM)研究该水凝胶薄膜在不同湿度条件下的吸湿行为。实验结果表明:相对于PAM/CS水凝胶,PAM/CS/GO水凝胶的力学性能得到显著提升,最大断裂伸长率为2 039%,最大断裂应力达到237 kPa;随着空气相对湿度从33%增加到85%,水凝胶薄膜修饰的QCM湿度传感器频率响应变化从12.2 Hz增大到22.3 Hz。
功能高分子在相变蓄热材料中的应用研究进展
肖昌仁, 朱胜天, 张国庆, 杨晓青
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210113001
[摘要](543) [HTML全文](276) [PDF 2297KB](24)
摘要:
相变蓄热材料(PCM)可以通过相变吸收/释放大量热量而保持温度恒定不变,广泛应用于建筑节能、余热回收、冷链输运、太阳能-热能转换/储存和电池热管理等领域。然而,固-液PCM蓄热饱和后往往面临泄漏/形貌坍塌等稳定性问题。精细化设计/合成高吸附性功能高分子材料作为骨架包覆/封装PCM,或者将相变分子束缚在高分子骨架上获得可蓄热的相变功能高分子,是在兼顾储热密度条件下解决PCM稳定性问题的有效途径。本文以功能高分子材料为主题,围绕固-液PCM的功能高分子骨架、固-固相变功能高分子及其应用等3方面,综述了功能高分子在PCM中的应用研究进展,为PCM相关功能高分子材料的设计、制备提供一定的借鉴和参考。
气液界面法合成芘基二维聚合物薄膜
韩向丽, 关静, 陈乐, 赵培, 谭伟强, 郑治坤
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210125001
[摘要](427) [HTML全文](197) [PDF 1431KB](20)
摘要:
以1,3,6,8-四(对氨基苯基)芘为构筑单元,通过席夫碱缩合反应,利用表面活性剂单分子层辅助的界面聚合法制备了芘基二维聚合物薄膜。通过扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、荧光光谱仪、傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱考察了薄膜形貌、结构、结晶性和荧光强度等。结果表明:薄膜厚度约70 nm,可通过单体浓度进行调控;表面活性剂单分子层的限域作用促进了的薄膜的结晶性,而分子内氢键使其具有荧光双发射效应。
PDA-TiO2杂化纳米粒子的制备及其防晒应用
黎赛瑶, 汪洋, 李婷, 东为富
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210104001
[摘要](381) [HTML全文](284) [PDF 1163KB](22)
摘要:
采用溶胶凝胶法制备二氧化钛(TiO2)前驱体,将其与盐酸多巴胺共混后制备聚多巴胺-TiO2(PDA-TiO2)杂化纳米粒子。在PDA与TiO2的协同作用下,PDA-TiO2粒子具有高效的防紫外线性能。利用红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜、透射电镜、紫外-可见光吸收光谱、热失重曲线以及皮肤渗透实验对纳米粒子的基本结构与性能进行了一系列表征。结果表明:以PDA-TiO2杂化纳米粒子作为唯一功效成分制备的防晒霜,其防晒系数(SPF)达到33.7;PDA具有良好的生物黏附性,能有效防止PDA-TiO2杂化纳米粒子渗透皮肤,确保了其使用安全性。
糖肽高分子材料及生物医学应用
张婧楷, 刘潇璇, 李莉莉
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210309001
[摘要](136) [HTML全文](103) [PDF 2450KB](13)
摘要:
糖肽高分子材料是一类由多肽和糖类化合物构成的高分子材料。糖肽高分子材料具有与天然糖肽/糖蛋白类似的化学组成,能够在一定程度上模拟天然糖肽/糖蛋白的结构和功能,近年来引起了科学工作者的广泛研究。本文总结了糖肽高分子材料的合成方法、材料设计及其在生物医学领域的应用,重点综述了糖肽高分子材料在糖肽树形分子、自组装糖肽和糖肽聚合物方面的材料设计,以及糖肽高分子材料在抗菌、抗肿瘤疫苗、仿生支架、组织及软骨修复方面的应用。最后,对糖肽高分子材料的发展与前景进行了展望。
上转换粒子辅助近红外光诱导反向原子转移自由基聚合
张智慧, 朱叶, 罗静, 刘仁, 刘晓亚
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210208001
[摘要](122) [HTML全文](89) [PDF 1091KB](12)
摘要:
利用上转换粒子(UCP)能够将长波长的近红外光转换成短波长的紫外/可见光的特性,以UCP为内部光源、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(BAPO)为引发剂,溴化铜(CuBr2)/N, N, N′, N″, N″-五甲基二乙三胺(PMDETA)为催化剂,在980 nm近红外光的辐照下,实现了近红外波段下的光诱导反向原子转移自由基聚合(ATRP)。通过调节聚合条件,对聚合过程及聚合机理进行了探究。结果表明:UCP辅助近红外诱导反向ATRP适用于甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)以及苯乙烯(St)等单体,且具有活性聚合的特性,所得聚合物分子量可控、分子量分布较窄,且分子量随单体转化率的增大而线性增加。
PVDF/TiO2电纺纤维膜在光降解和油水分离方面的应用
盖军, 冯阳阳, 柴鹏, 颜录科, 陈涛
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.
[摘要](598) [HTML全文](210) [PDF 1184KB](11)
摘要:
通过将聚偏氟乙烯(PVDF)和钛酸四丁脂(TBOT)溶解在N, N’-二甲基甲酰胺(DMF)和丙酮的混合溶剂中电纺成纤维膜(PVDF/TBOT)。然后在150 °C下通过一步水热法将电纺的纤维膜中含有的TBOT还原成二氧化钛(TiO2),得到了在纤维表面和内部原位生长有TiO2的PVDF纤维膜材料(PVDF/TiO2)。使用扫描电子显微镜(SEM)、热失重(TG)仪、X射线衍射(XRD)仪和傅里叶红外吸收(FT-IR)光谱测定原位生长在PVDF纤维上的TiO2的形貌和结构;通过紫外-可见光谱测试复合膜对罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝3种有机染料的降解效果;采用重力驱动的方法分离油水混合物;通过测试复合膜对水和油的接触角来探究复合膜的油水分离效果。研究表明,复合膜对罗丹明B、甲基橙、亚甲基蓝等有机染料都有很好的降解效果,而且具有良好的亲油疏水性能,通过对四氯甲烷和水的混合物进行分离,复合膜能够有效实现油水分离,分离效果可以高达98%。
聚吡咯/MnO2纸电极的制备及光热效应增强电容性能
康萌, 王鹏飞, 王蒙, 吴强, 柯晓玲, 周建华
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210131001
[摘要](185) [HTML全文](136) [PDF 1153KB](18)
摘要:
通过湿化学法与低温界面聚合法在慢速滤纸上依次沉积二氧化锰(MnO2)与聚吡咯(PPy),制备出PPy/MnO2纸基复合材料。利用红外光谱、扫描电镜、循环伏安、恒电流充放电、交流阻抗等手段对该复合材料的结构和性能进行了表征。研究表明:PPy的沉积较好地保留了滤纸的多孔结构,并能覆盖MnO2颗粒,形成较大活性面积;其中MnO2/PPy-400单电极的比电容可达1 487.1 mF/cm2;在光强为1 kW/m2的模拟太阳光下,组装的对称型超级电容器的比电容是在无光照条件下的5倍,表现出优异的光热效应增强性能。
基于聚薁胺的全固态超级电容器性能
金欣, 陈祉安, 孙赛, 庄小东, 陈彧
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210112002
[摘要](753) [HTML全文](499) [PDF 1263KB](19)
摘要:
报道了一种新型导电聚合物聚薁胺,并制备了基于聚薁胺作为电极材料,磷酸/聚乙烯醇作为电解液的全固态超级电容器,研究了聚薁胺电容器的的基本性质。电化学测试结果表明,该器件在工作电压窗口−0.2至0.8 V下表现出优异的电容性能,可实现最大体积电容83 Fcm/3和最大的面积比电容0.54 mF/cm2,最大能量密度和最大功率密度分别为11.6 mW·h/cm3和3304 W/cm3。此外,该器件循环测试1000圈后仍保存初始电容的95.1%,表现出优异的循环稳定性。结果证明聚薁胺可以应用于超级电容器,为开发本征导电聚合物的探索提供了新策略。
基于并二噻吩桥联聚吡咯薄膜的微型超级电容器
侯鹏鑫, 姜恺悦, 翟光群, 庄小东
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210110001
[摘要](462) [HTML全文](318) [PDF 1611KB](25)
摘要:
将富电子的并二噻吩单元作为吡咯单体的桥联基团,得到具有四臂活性位点的吡咯单体;再利用液液界面的氧化聚合反应,直接制备得到连续、大面积的超薄聚吡咯膜。通过直接激光刻蚀的方法,制备了微型超级电容器,并研究了其通过循环伏安曲线、阻抗测试、相位角测试等表征得到的电化学性能。结果表明,基于该薄膜的微型超级电容器的面积比电容可达1.10 F/cm2,体积比电容可达68.4 F/cm3,等效串联电阻为4.2 Ω,最大能量密度为9.50 mWh/cm3,最大功率密度为1433 W/cm3
白蛋白/透明质酸纳米颗粒制备及递送顺铂效果
王太兵, 李颖, 贾卓翰, 郭敏, 胥伟军, 钱军民, 锁爱莉
当前状态:  doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210318001
[摘要](220) [HTML全文](119) [PDF 1336KB](9)
摘要:
利用白蛋白模板法,以白蛋白、酰肼化透明质酸和醛基化透明质酸为原料,制备出了白蛋白/透明质酸(B-HA)纳米载体,其可通过配位作用装载顺铂(Cis)得到B-HA/Cis纳米药物。利用FT-IR光谱、1H-NMR谱、透射电子显微镜和电感耦合等离子体-质谱(ICP-MS)等手段表征了B-HA纳米载体的化学结构和B-HA/Cis纳米药物的理化性质。结果表明:该纳米载体装载顺铂后为近球形形貌,平均粒径约为150 nm,顺铂载药量可达10.8%;纳米药物具有还原性/酸性双重响应性药物释放行为。体外细胞实验表明,该纳米载体的细胞毒性可忽略,纳米药物对HepG2肝癌细胞有靶向作用,杀伤效果与游离态顺铂相当,杀伤癌细胞的机制是诱导凋亡。白蛋白/透明质酸纳米颗粒是综合性能优异的顺铂靶向递送载体,有望在体内呈现提高疗效、降低毒副作用的效果。
研究亮点
普适的聚合物本体异质结形貌工程策略:氟碳溶剂热浸泡
梁江湖, 陈俊超
2021, 34(3): 195-197.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210107002
[摘要](325) [HTML全文](238) [PDF 753KB](47)
摘要:
聚合物本体异质结太阳能电池的光电转换效率与日俱增,获取理想的给/受体材料双连续互穿网络结构仍然是提升器件性能的关键。近期,上海交通大学钟洪亮团队及其合作者发展了一种氟碳溶剂热浸泡后处理策略,优化了活性层薄膜的形貌。氟碳溶剂热浸泡后处理过程能够对活性层薄膜进行快速且均匀的热退火;并且当所选的氟碳溶剂与薄膜加工残留溶剂在临界温度以上互溶成一相时,该混合溶剂将进一步促进薄膜中给/受体材料的再组装过程,形成更有序的纤维状结构,载流子传输效率更高,吸收光谱也有所红移,光电转换效率显著提升。该方法适用于多种给/受体材料组合,包括聚合物/小分子体系、全聚合物体系、全小分子体系,通过较短时间、较低温度的热浸泡处理便能改善薄膜的形貌,获得优异的光电转换性能。
特约综述
表面配位金属-有机框架薄膜的制备及电催化应用
靳志斌, 张健, 谷志刚
2021, 34(3): 198-214.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20200718001
[摘要](912) [HTML全文](550) [PDF 2729KB](97)
摘要:
设计和开发高效电催化剂对能源的存储和转化具有十分重要的意义。金属-有机框架(MOF)在基底表面通过液相外延层层配位组装的MOF薄膜(也被称作表面配位MOF薄膜,SURMOF)具有厚度可调节、生长取向可控以及表面均匀致密等优点,在电催化反应领域得到了广泛的研究和应用。本文总结了SURMOF及其衍生薄膜(SURMOF-D)的制备及其在电催化应用中的研究进展。由于SURMOF及其衍生薄膜具有结构多样性和功能可调节性,可在析氧反应、析氢反应、氧化还原反应、二氧化碳还原反应、超级电容器和串联电催化等过程中提供丰富的活性位点并加速电荷转移,使电催化性能更加高效。本文还讨论了SURMOF作为一类新型的薄膜催化剂在电催化应用中的研究挑战和存在的问题。
生物医用高分子专栏
肝素在抗肿瘤药物递送系统中的应用
臧靖, 柯学, 慈天元
2021, 34(3): 215-229.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20200824001
[摘要](775) [HTML全文](555) [PDF 1423KB](58)
摘要:
肝素是一种高度硫酸化的糖胺聚糖,目前主要作为抗凝剂应用于临床。肝素具有一定的抗肿瘤转移的作用,而基于肝素此项功能的抗肿瘤药物递送系统亦被广泛研究。在这类药物传递系统中,肝素一方面可增强抗肿瘤药物的抑瘤效果,同时亦可发挥自身的抗肿瘤转移功能,使药物及载体协同作用。基于肝素的抗肿瘤转移作用机理及肝素在药物递送系统中的应用,围绕相关的设计思路与方法展开综述,以期为相关领域的研究提供参考。
基于高分子材料的降眼压药物递送系统
黄畅, 赵玉瑾, 徐建江, 孙兴怀, 孙建国
2021, 34(3): 230-242.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210225001
[摘要](300) [HTML全文](160) [PDF 1358KB](33)
摘要:
目前治疗青光眼降眼压药物面临着生物利用率低、给药不连续、患者依从性差及长期组织毒性等问题。为了更好地满足临床需要,材料工程化技术被逐渐用于新型降眼压药物递送系统的研发,其中有部分成果已经进入临床应用。基于前期工作及对新型眼部药物递送系统的理解,本文简要介绍了眼部生理结构和目前用药困境,简单归纳了可用于青光眼降眼压药物递送系统的高分子材料,系统总结了基于高分子材料研发的新型药物递送系统,并对其未来的发展进行了展望。
硫酸软骨素类可注射水凝胶体系及其凝胶化机制
王芹, 邱钰智, 乔韡华, 董念国, 杨亚江
2021, 34(3): 243-259.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20200811001
[摘要](1036) [HTML全文](634) [PDF 1367KB](97)
摘要:
硫酸软骨素是一种硫酸化糖胺聚糖类天然多糖,广泛分布于动物组织的细胞外基质和细胞表面,具有促进软骨生长、调控生长因子、加快伤口愈合等多种生物功能。近年来,基于硫酸软骨素良好的生物活性、生物相容性和生物降解性,硫酸软骨素类可注射水凝胶作为一种新型生物材料受到了广泛关注,尤其是在组织工程、药物输送和细胞治疗等生物医用领域的应用已有较多研究。侧重综述了国内外发展的基于硫酸软骨素的可注射水凝胶的凝胶化体系、凝胶化机制和凝胶改性方法。重点介绍了基于物理热诱导的凝胶化,以及通过形成席夫碱反应、点击化学反应、形成酰胺键和光交联等化学交联、以及酶交联等形成三维网络结构的方式,并综述了调控体系凝胶化时间、力学性能和组织黏附性的方法。最后对硫酸软骨素可注射水凝胶作为新型生物材料的发展方向进行了展望。
两性离子多肽改善GLP-1生物活性的粗粒化分子模拟
滕家曼, 刘玉婷, 朱国梁, 谌庄琳, 陈彦涛
2021, 34(3): 260-268.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20210118002
[摘要](392) [HTML全文](194) [PDF 1918KB](35)
摘要:
以胰高血糖素样肽-1(GLP-1)与多肽的混合体系作为研究对象,利用粗粒化分子模拟对其作用模式进行研究。结果显示,3种混合体系都有利于GLP-1形成螺旋结构。其中,两性离子五肽VPKEG具有较强亲水性,在GLP-1周围形成疏松的保护层;而两性离子五肽VPREG与GLP-1形成较多静电作用;对照组五肽VPGAG具有较强疏水性,形成致密聚集体,未能给GLP-1提供足够保护。赖氨酸、谷氨酸组合让两性离子五肽VPKEG具备了恰当的亲疏水性和静电作用,既能维持GLP-1构象,也可避免被免疫蛋白识别,赋予其“隐身”特性。
含二硒聚碳酸酯自组装胶束的制备及其性能
马晓宁, 周沉, 郎美东
2021, 34(3): 269-276.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201126001
[摘要](429) [HTML全文](234) [PDF 1224KB](22)
摘要:
使用开环聚合方法,通过调整聚合投料比设计合成了一系列含二硒的聚碳酸酯共聚物,该共聚物具有合适的相对分子质量、分子量分布窄及可调节的硒含量。以透析法、薄膜分散法和超声乳化法将共聚物自组装成胶束,通过粒径和粒径分布以及载药量的对比考察不同胶束制备方法的优劣势。研究表明:透析法和薄膜分散法更适合用于将该共聚物制备成胶束,胶束平均粒径在200 nm以内;体外模拟的药物释放实验表明,含二硒聚碳酸酯在谷胱甘肽刺激环境下能有效地响应性释放药物。
研究论文
pH-磁双响应Janus笼
纪旭阳, 张杨, 梁福鑫
2021, 34(3): 277-283.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20200731001
[摘要](559) [HTML全文](398) [PDF 1464KB](55)
摘要:
通过对介孔二氧化硅壳层的外侧和内侧选择性接枝亲水聚合物聚乙二醇-叶酸(PEG-FA)和pH响应性聚合物聚甲基丙烯酸二乙氨基酯(PDEAEMA),制备了pH响应性Janus笼。研究了Janus笼的化学组成及微观结构。结果显示:Janus笼具有明确的化学分区,且内核具有顺磁性,可在磁场作用下对其进行操控;当pH>7.2时,Janus笼内部亲油,可实现对油溶性物质的选择性装载;当pH<7.2时,Janus笼内部亲油,可实现油溶性物质释放。以盐酸阿霉素为模型,考察了其作为pH响应性药物载体对油溶性药物的装载及可控释放,载药后的Janus笼在模拟肿瘤pH环境下,可实现响应性的药物释放。
含氟苯并噁嗪-含硅芳炔改性树脂的制备与性能
张鸿翔, 王帆, 朱亚平, 齐会民
2021, 34(3): 284-292.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201116001
[摘要](610) [HTML全文](317) [PDF 1783KB](68)
摘要:
采用溶剂法合成了一系列带有活性基团的含氟苯并噁嗪(烯丙基含氟苯并噁嗪(BOZF-1)、苯乙炔基含氟苯并噁嗪(BOZF-2)和炔丙基含氟苯并噁嗪(BOZF-3)),并将其与含硅芳炔树脂(PSA)进行共混改性,研究不同氟苯并噁嗪(BOZF)的结构与质量分数对改性树脂性能的影响。采用差示扫描量热法(DSC)研究BOZF/PSA的固化行为,采用扫描电子显微镜(SEM)观察BOZF/PSA浇铸体断面的微观形貌,采用热重分析(TGA)和动态热机械分析(DMA)研究BOZF/PSA浇铸体的耐热性能和热机械性能,同时还研究了介电性能。结果表明,BOZF的加入使浇铸体断面形貌由光滑平整转变为出现许多微裂纹和韧性断裂带,且能够提高PSA树脂的韧性,浇铸体弯曲强度随w(BOZF)的增加而提高,当w(BOZF-1)= 30%时,改性树脂的弯曲强度达到28.1 MPa,比PSA的相应值提高了44.1%。随着BOZF的加入,BOZF/PSA的耐热性能略有下降,介电常数略有上升,介电性能良好。其中BOZF-1/PSA, BOZF-2/PSA, BOZF-3/PSA(w(BOZF)均为10%)在N2气氛下,5%热失重温度(Td5)分别为544、604 ℃和584 ℃, 1 000 ℃下残留率分别为84.4%,89.0%和88.1%。
含炔丙基苯基醚磷酰胺改性氰酸酯树脂的制备与性能
夏军, 袁荞龙, 李川, 王晓蕾, 黄发荣
2021, 34(3): 293-300.   doi: 10.14133/j.cnki.1008-9357.20201216001
[摘要](768) [HTML全文](324) [PDF 1324KB](27)
摘要:
由对氨基苯基炔丙基醚(appe)与苯膦酰二氯(BPOD)合成了N,N’-二(4-炔丙氧基苯基)-苯基膦酰胺(DPPPA),用核磁共振谱(NMR)和红外光谱(FT-IR)表征了其分子结构。将DPPPA分别与双酚A型二氰酸酯(BADCy)和双酚E型二氰酸酯(BEDCy)在溶液中混合均匀后制备了两种改性氰酸酯(BADCy/DPPPA和BEDCy/DPPPA),对这两种改性氰酸酯的热性能、极限氧指数(LOI)和力学性能等进行了研究。结果表明:DPPPA可明显降低两种氰酸酯的起始固化温度和峰值温度,BADCy/DPPPA和BEDCy/DPPPA的固化物在空气中800 ℃保留率分别由纯氰酸酯的0增加至33%和26%,极限氧指数达39.7%和35.4%,冲击强度分别为11 kJ/m2和14 kJ/m2,但玻璃化转变温度(Tg)分别降低了19 ℃和24 ℃。BADCy/DPPPA浇铸体的弯曲强度和拉伸强度分别为123 MPa和45 MPa,高于BEDCy/DPPPA的相应值。DPPPA改性氰酸酯树脂的吸水率有所降低。