纳米复合膜

摘要： 为制备功能化细菌纤维素基复合膜,本研究以细菌纤维素(Bacterial Cellulose,BC)、甲壳素纳米纤维(Chitin Nanofibrils,CH)、玉米醇溶蛋白纳米颗粒(Zein Nanoparticles,ZN)为原料,采用高效的快速抄纸技术(抽滤与热压结合)制备BC-CH-ZN复合膜。研究BC:CH质量比、ZN添加量对复合膜结构和性能的影响。进一步在ZN中加入百里香酚(Thymol,TH),考察TH添加量对膜的热稳定性及抗菌特性的影响。结果表明,相对于纯BC膜,当BC:CH质量比从10:0减少至5:5时,复合膜的抗拉强度(从183.45 MPa到171.38 MPa)和断裂伸长率(从2.58%到2.11%)未发生明显变化。扫描电镜、厚度、红外光谱和元素分析结果共同证实ZN能有效地包覆在BC-CH复合膜内,接触角数据变化(从49.15°增加至77.28°)表明其改善了BC膜过于亲水的缺陷。TH的加入不影响BC-CH-ZN复合膜的热稳定性,且能为复合膜提供更好的抗菌效果。因此,复合CH、ZN和TH制备BC基新型功能膜材料可以改善BC过于亲水的缺陷,为开发具有更多功能特性的BC复合膜提供指导意义。

摘要： 本研究以壳聚糖作为薄膜基质,加入负载表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)的黑色素(melanin)纳米颗粒(EGCG@MNPs),制备了一种活性包装薄膜,用于延长采后蓝莓的贮藏期。首先,壳聚糖/EGCG@MNPs纳米复合膜采用流延法成功制备,装入新鲜蓝莓后形成独立热封包装袋,分别于4和25°C条件下贮藏。贮藏期间分析不同时期内蓝莓果实失重率、腐烂率、硬度、呼吸强度、微生物、表观品质等感官指标和理化指标,以探讨该纳米复合包装膜的保鲜效果。结果表明,壳聚糖/EGCG@MNPs纳米复合膜显著延缓了蓝莓果实贮藏期间的失重率、腐烂率和硬度的下降(P<0.05),有效抑制了蓝莓的呼吸强度,减小了活性物质的消耗和果实表面的褐变程度。贮藏结束时,经过纳米复合包装处理的蓝莓仍保持了较高的花色苷含量,在4和25°C环境下保留率分别为90.1%和99.0%;DPPH自由基清除活性分别比对照组高了6.2%和6.3%,使蓝莓果实保持了较好的抗氧化能力,并显著抑制了多酚氧化酶(polyphenol oxidase,PPO)的活性和微生物的生长(P<0.05),有效改善了蓝莓的感官品质,延缓了蓝莓果实的衰老。综合各项结果得出,壳聚糖/EGCG@MNPs纳米复合包装结合低温的贮藏方法对采后蓝莓的保鲜效果最好。

摘要： 通过简单可控的滴涂成膜法和电聚合法,将Nafion-聚苋菜红-石墨烯纳米复合膜固定于玻碳电极表面,构建了一种新型NO生物医学传感界面。电化学表征表明,纳米复合膜对于NO的电化学氧化具有良好的催化效应。借助于电子扫描显微镜技术和电化学交流阻抗技术对纳米复合膜的电催化机理进行了探讨,并对传感器的性能进行了考察。结果表明,该传感器具有较宽的线性范围(1.0×10^(-7)~5.1×10^(-4) mol/L),检出限低至1.8×10^(-8) mol/L。方法具有重现性好、稳定性好、灵敏度高以及抗干扰能力强等优点。将该传感器应用于小鼠母瘤神经细胞释放NO的监测,取得了令人满意的结果。

摘要： 为提高沸石咪唑酯骨架(ZIF-8)的水相分散性,以聚苯乙烯磺酸钠(PSS)对其改性处理,并将改性后的ZIF-8添加至含哌嗪的水溶液中,与正己烷中均苯三甲酰氯发生界面聚合反应,得到聚酰胺纳滤膜;对改性前后的纳米颗粒和纳滤膜进行TEM、SEM和红外光谱以及膜渗透性能的测试.结果表明:经PSS改性后,ZIF-8亲水性显著提高,聚酰胺(PA)层中ZIF-8颗粒分布更均匀,膜表面亲水性提高、荷负电性能增强;与改性前相比,改性后得到的纳米复合膜对Na2SO4的截留率由84.4％提高至96.3％,对染料酸性品红的截留率接近100％.

摘要： 以壳聚糖(chitosan,CS)和磺丁基-β环糊精(sulfobutylether-β-cyclodextrin,SBE-β-CD)为原料制备CS/SBE-β-CD纳米粒子,通过单因素试验探究不同条件对CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、多分散系数(polydispersity index,PDI)和Zeta电位的影响,得到CS/SBE-β-CD纳米粒子制备的最佳条件,并以透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)对CS/SBE-β-CD纳米粒子进行结构表征,探究添加CS/SBE-β-CD纳米粒子对海藻酸钠膜机械性能(拉伸强度、断裂延伸率)以及物理性能(膜厚度、水蒸气透过率(water vapor permeability,WVP))的影响.结果 表明,CS/SBE-β-CD纳米粒子的最佳条件为CS分子质量100 kDa、CS溶液pH 4.0、CS质量浓度0.75 mg/mL、CS与SBE-β-CD质量比0.8∶1.该条件下制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径、PDI以及Zeta电位分别为245.1 nm、0.068和+30.2 mV.TEM观察发现CS/SBE-β-CD纳米粒子粒径均一且为规则球形.FTIR分析结果显示,CS与SBE-β-CD之间发生了静电结合,同时CS/SBE-β-CD纳米粒子形成后氢键作用增强.与空白海藻酸钠膜溶液相比,当膜溶液中CS/SBE-β-CD纳米粒子的质量浓度为1.00 mg/mL时,复合膜的拉伸强度由18.18 MPa增加到29.15 MPa,断裂延伸率由38.91％下降至26.42％,WVP由0.36 g·mm/ (m2·h·kPa)下降至0.21 g·mm/ (m2·h· kPa).本研究制备的CS/SBE-β-CD纳米粒子能够改善和提高海藻酸钠膜的机械性能与物理性能.

摘要： 在传统分离膜中引入纳米材料,有望解决选择性与渗透性之间存在的Trade-off效应、膜污染、化学稳定性等关键共性技术难题.零维石墨烯量子点(GQDs)纳米材料具有尺寸小、比表面积大、亲水性强等突出优点,在分离膜材料领域具有潜在的应用前景.本文归纳了基于界面聚合、相转化、表面改性等常规制膜方法,将GQDs或改性GQDs引入活性层(表层)、中间层或支撑层(亚层)等膜基质中,实现调控与优化分离膜结构与性能的最新研究进展.探讨了GQDs与改性GQDs对界面聚合"反应-扩散"过程、铸膜液热力学与相转化动力学过程以及层状膜层间距的影响机制,并阐述了引入GQDs或改性GQDs赋予分离膜抑菌、自清洁、荧光检测等新功能的原因.最后,展望了基于GQDs开发新型膜材料所面临的机遇和挑战.

摘要： 文章通过调研国内外多弧离子镀制备(Ti,Cr)N纳米复合膜的研究,分析了偏压、弧电流等制备参数对薄膜机械性能的影响.调研发现:在TiN薄膜中引入Cr元素后,有效地提升了薄膜的机械性能;而偏压和弧电流在多弧离子镀制备(Ti,Cr)N的过程中,对成膜性质有很重要的作用.从理论原理来看,偏压提供了加速离子所需的能量,弧电流则是弧光放电的基础.它们的共同特征是数值增大会给离子带来更多的能量,加剧离子对衬底的撞击,从而提高膜基结合力和薄膜硬度.不过因为作用机理的不同,它们对薄膜的影响也不都是正面的,比如偏压较大时会降低薄膜的厚度和沉积速率,而弧电流过大则会增加大液滴的形成概率.因此,在多弧离子镀制备(Ti,Cr)N薄膜的过程中,应该在综合评估各实验参数的影响后进行优化,从而提高薄膜机械性能.

摘要： 以枇杷为材料,研究添加0.04％(以膜基质干重计)低浓度银纳米颗粒(silver nanoparticles,AgNPs)的鱼鳞明胶-琼脂复合膜包装的保鲜效果,测定贮藏期间枇杷果实生理指标的变化,并与鱼鳞明胶-琼脂复合膜、泡沫网套和PE保鲜袋包装进行对比.结果表明,与3组对照相比,添加AgNPs的鱼鳞明胶-琼脂复合膜包装能有效降低枇杷果实的腐烂率和失重率,抑制硬度的下降,延缓VC、还原糖和可溶性固形物含量的降低.可见,添加0.04％(以膜基质干重计)低浓度AgNPs的鱼鳞明胶-琼脂复合膜对枇杷具有良好的保鲜效果.

摘要： 研究了薄水铝石[氢氧化氧化铝(γ-A1O(OH)]对聚醚型聚氨酯膜气体渗透性能的影响.由硫酸铝铁和碳酸氢铵复分解制备薄水铝石,并将其与聚氨酯基体结合.薄水铝石制备的最佳温度和时间分别为120 °C(和24 h.分别采用本体两步法和热相转化法制备了聚氨酯(PU)和聚氨酯/薄水铝石膜.通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)等测试手段对制备的聚氨酯/薄水铝石膜的均匀性和纳米级粒子分布进行了表征.聚合物的红外光谱测试结果表明,链的迁移率得到了控制,软段和硬段的相分离得到了提高.研究了不同薄水铝石质量分数(5％、10％、15％和20％)复合膜对CO2、N2、O2和CH4单组分气体渗透性能的影响.实验结果表明,通过在聚氨酯膜中增加不透水性薄水铝石纳米粒子,可明显降低膜的透气性;但由于薄水铝石含量的增加,使CO2/N2和CO2/CH4混合气体的选择性分别提高了36.5％和46.85％.

摘要： 本课题组前期研究创新性提出纳米复合膜材料的仿生电位设计，构建出具有仿生电生理效应的BaTiO3/P(VDF-TrFE)纳米复合膜，体外细胞实验和体内骨植入实验证实了该材料体系对干细胞成骨分化及骨修复的有效性。为进一步优化材料性能，本研究通过改变陶瓷填料BaTiO3的维度及纤维填料的长径比，设计制备具有不同压电特性的纳米复合膜材料体系，评价填料维度对复合膜的表面特性、力学性能、电学特性及其生物学性能的影响。

摘要： 为研究不同纳米蒙脱土对聚乙烯醇(PVA)基纳米复合膜物理及抑菌性能的影响,以聚乙烯醇和纳米钠基蒙脱土(Na+-MMT)、三种表面有机改性蒙脱土(I.24TL,I.34TCN,和I.44PSS)为原料,通过溶液插层-流延成膜法制备不同种类的PVA/MMT纳米复合膜,测定了其透光性、力学性能、水蒸气阻隔性能、耐水性能和抑菌性能,并利用X射线衍射(XRD)对复合膜的结构进行表征.结果表明,与对照组聚乙烯醇膜相比,PVA/MMT纳米复合膜的水蒸气透过率显著(P＜0.05)降低11.8％-20.7％;耐水性能(溶解失重率、溶胀率和吸湿率分别降低19.9％-41.8％、9.1％-26.4％和4.8％-12.8％)显著提高;而聚乙烯醇基纳米复合膜的透光性能则显著降低(P＜0.05),改变程度受添加纳米蒙脱土种类的影响;复合膜力学性能依据添加纳米蒙脱土的种类差异而不同;X射线衍射图谱显示,PVA分子同钠基蒙脱土形成剥离性纳米复合材料,而与其它有机改性纳米蒙脱土形成插层纳米复合材料;抑菌实验表明,仅PVA/I.34TCN复合膜对革兰氏阳性菌表现出抑菌性能.

摘要： 通过微波加热快速合成得到纤维素氨基甲酸酯(CC)，并使用NaOH/ZnO水体系溶解得到CC溶液，由此制备再生纤维素纤维和膜。本工作，使用不同配比的NaOH/ZnO水溶剂溶解CC，然后在Na2SO4水溶液中一步再生，水洗、干燥后得到再生纤维素膜(RC)和不同ZnO含量的再生纤维素/ZnO纳米复合膜(RCZ)，并考察复合膜的结构和性能。

摘要： 将纤维素铜氨溶液在玻璃板上流延成膜，并在NaOH溶液中凝固，水洗后在NaBH4溶液中还原得到新型纤维素/Cu纳米复合膜，并考察复合膜的结构、形貌、抗菌性以及导电性等。

摘要： 本研究拟制备接枝chitin晶须/聚(L-乳酸)( g-chitin晶须/PLLA)纳米复合膜，利用chitin晶须增强PLLA基体，提高材料的亲水性和细胞相容性，利用其弱碱性中和PLILA降解产物的酸性，减低材料植入体内潜在的炎症反应和调控PLLA的降解速率，并且，通过对chitin晶须进行表面接枝改性，解决复合材料中两种组分的界面相容性，研制一类高强韧、生物相容性良好、降解速率可控的新型纳米复合材料。

摘要： 早在20世纪80年代,就有研究发现土壤中铁(氧氢)氧化物矿物在厌氧条件下,游离态亚铁离子(Fe(Ⅱ)aq)可以与氧化铁中的结构态铁(Fe(Ⅲ)oxide)直接发生交换作用,形成"铁循环".近年来随着土壤污染重金属元素地球化学、土壤有机污染物修复以及铁锰(氢)氧化物环境矿物学和纳米矿物材料的发展,通过铁同位素示踪技术和原位X射线衍射分析等先进手段,Latta D E和Liu Chengshuai等研究发现,在铁(氧氢)氧化物矿物界面,这种铁循环作用对铁锰氧化物矿物的结晶与相变、溶液中重金属离子的迁移与转化行为以及有机污染物的环境行为有重要影响.本课题组研究改性蒙脱石基负载自组装FeOOH-TiO2纳米复合膜可见光催化降解有机污染物时，采用菲啰嗪分子示踪、XPS技术分别检测溶液及固相表面Fe2+相对含量变化，对铁的动力学曲线进行分析，发现在光催化过程中，固液界面上的Fe(II)含量呈现周期性振荡变化趋势。

摘要： 本报告结合本课题组在纳米结构超硬薄膜的研究成果，介绍了本课题组近年来在纳米多层膜和纳米复合膜的研究进展，主要分为三部分:第一、晶体/晶体和晶体/非晶体系纳米多层膜的结构设计和获得超硬效应的条件，以及对晶体/晶体系纳米多层膜随某一调质层厚度增加的微结构演变提出新的认识;第二、对Veprek的nc-TiN/a-Si3N;纳米复合膜强化模型进行评述，提出基于共格界面的纳米复合膜强化机制，以及基于界面相掺杂的纳米复合膜新型强化途径;第三、将纳米多层和纳米复合两种结构结合起来，提出两种新型纳米结构薄膜:以纳米复合膜为调质层的纳米多层膜和以纳米多层膜为插入层的纳米复合膜，以及对这两种薄膜微观结构和力学性能的尝试性研究工作。

摘要： 有限的阻隔性能制约了淀粉基材料的应用.在羟丙基淀粉(HPS)中,不同浓度的钠基蒙脱土(Na-MMT)会形成不同比例的剥离性、插层型以及微相分离型复合膜材.剥离状态的Na-MMT片层分布均匀,能形成“锯齿路径”并阻碍淀粉羟基的暴露,提高膜材的阻湿性能.插层和微相分离型膜材能够提高其阻光能力.

摘要： 肾上腺素(EP)是哺乳动物和人类中枢神经重要的信息传递物质，其代谢障碍 会引起含量变化，从而导致某些疾病的发生。因此，研究其测定方法在生理机能、 临床医学等方面具有重要的实际意义。目前测定EP的主要方法有高效液相色谱 法、荧光分析法、电化学分析法、毛细管电泳法等。其中，电分析方法具有简便、 快速和灵敏度高等优点。因此本文制备了PPy/AuNPs/SWCNTs 纳米复合结构的 修饰电极1,2，在抗坏血酸(AA)和尿酸(UA)存在下，对磷酸缓冲液中的EP 进行 检测，在AA 和UA 共存干扰下，对EP的检测达到2.0×10-9，高于其他文献值 3,4。通过我们对膜的形貌表征发现，金纳米粒子富集在碳纳米管支持的聚吡咯的 网状结构中，三者的协同效应提高了该复合膜对EP的识别和检测。通过对实际 样品中EP的测定表明这种纳米复合材料有望成为新一代的生物传感器。

摘要： 以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚乙二醇(PEG)、2,2-双羟甲基丙酸(DMPA)、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯(HEMA)为主要原料,通过丙酮法合成光固化水性聚氨酯丙烯酸酯预聚体,在三乙胺中和后在乳化过程中原位引入纳米二氧化硅水溶胶制备光固化水性聚氨酯/二氧化硅纳米复合乳液(UWPU/SiO2).研究了不同纳米二氧化硅溶胶对复合膜微观结构和力学性能的影响。SEM分析表明表面有机改性的pH接近中性的硅溶胶(Wv33 )较pH为酸性或碱性的硅溶胶在聚氨酯基体中有较好的分散性;应力-应变曲线分析表明Wv33能有效实现对复合膜的增强,即提高复合膜储存模量、拉伸强度和邵氏硬度。

摘要： 本发明涉及一种复合膜（10）、尤其是用于食物或食品行业中的包装（1）的复合膜，它包括至少一个由可封合的材料制成的封合层（12），所述封合层至少间接地与一个用作外层的第一层（11）连接，其中，所述封合层（12）具有比第一层（11）低的熔点。按照本发明，在封合层（12）的背对第一层（11）的侧上与封合层（12）作用连接地设置一个用作内层的第二层（13），该第二层（13）具有比封合层（12）高的熔点，该第二层（13）具有被封合层（12）覆盖的至少一个贯穿开口（17；17a至17c）。

摘要： 本发明公开了一种高电导率、排气效果和机械性能均优异的离子传输复合膜、包含所述离子传输复合膜的电致变色玻璃以及它们的制备方法。

摘要： 本发明公开了一种硅‑碳纳米管的制备方法，所述制备方法包括步骤：提供硅悬浮颗粒和气态的碳纳米管前驱体，所述碳纳米管前驱体包含碳源、催化剂及促进剂；在目标温度下促使所述硅悬浮颗粒和气态的所述碳纳米管前驱体形成硅‑碳纳米管。该硅‑碳纳米管中硅含量最高可以达到60％，并且依然保持优异的柔性。本发明还公开了硅‑碳纳米管复合膜的制备方法、硅‑碳纳米管复合膜及其制备设备、锂电池，以该硅‑碳纳米管复合膜作为锂电池负极，测得最高比容量达到2100mAh/g，循环500圈后容量保持率达到75％以上。

摘要： 本发明属于金属多孔材料及金属膜材料技术领域，具体涉及一种纳米多孔镍复合膜的制备方法及纳米多孔镍复合膜；该方法包括：将纳米镍纤维分散到有机溶剂中，得到浆料；将浆料涂覆到镍多孔基体上，得到纳米镍纤维膜层；对涂覆有纳米镍纤维膜层的镍多孔基体进行烧结，获得纳米多孔镍复合膜。本申请制备的多孔纳米镍纤维膜，具有孔隙率高，透气度高、过滤精度高的优点，纳米纤维的应用可以有效解决过滤效率与压降之间的矛盾，在不增加压降的前提下，提高过滤效率。

摘要： 本发明涉及一种复合膜（10）、尤其是用于食物或食品行业中的包装（1）的复合膜，它包括至少一个由可封合的材料制成的封合层（12），所述封合层至少间接地与一个用作外层的第一层（11）连接，其中，所述封合层（12）具有比第一层（11）低的熔点。按照本发明，在封合层（12）的背对第一层（11）的侧上与封合层（12）作用连接地设置一个用作内层的第二层（13），该第二层（13）具有比封合层（12）高的熔点，该第二层（13）具有被封合层（12）覆盖的至少一个贯穿开口（17；17a至17c）。

摘要： 本发明公开了一种高电导率、排气效果和机械性能均优异的离子传输复合膜、包含所述离子传输复合膜的电致变色玻璃以及它们的制备方法。

摘要： 本发明涉及用于制备包含厚度为1nm至50nm的氧化石墨烯涂层的纳米复合膜、制备还原的氧化石墨烯纳米复合膜、以及将该膜应用于气体分离的技术，所述氧化石墨烯涂层是在各种支撑体上形成的并且具有纳米孔。本发明的用于气体分离的氧化石墨烯纳米复合膜同时具有优异的气体渗透性和选择性，特别是优异的氢气渗透性和与二氧化碳相比的氢气选择性，还原的氧化石墨烯纳米复合膜具有显著增强的氢气渗透性和与二氧化碳相比的氢气选择性，从而所述膜在涉及氢气分离过程的工业领域中适合作为气体分离膜。此外，可以提供用于气体分离的氧化石墨烯纳米复合膜，其中通过对各种支撑体的表面进行改性来引起支撑体和氧化石墨烯涂层之间的强结合力，由此氧化石墨烯涂层不轻易脱层。

摘要： 提供了一种纳米羟基磷灰石/聚(乳酸)杂化纳米复合膜垫的制备方法，其特征在于包含了：把羟基磷灰石粉和聚乳酸混合在溶剂中的步骤，以及把从上述混合步骤中得到的混合液，按照喷气纺纱的方式喷嘴喷射，在基质上制备纳米羟基磷灰石/聚(乳酸)杂化纳米复合膜垫的步骤。

摘要： 本发明公开了一种多糖功能化纳米复合膜的制备方法及得到的纳米复合膜与应用，所述方法包括：(1)获得壳聚糖功能化铁纳米材料；(2)将所述壳聚糖功能化铁纳米材料与有机溶剂、聚合物基体和任选的聚乙烯吡咯烷酮混合，形成铸膜液；(3)利用所述铸膜液进行刮膜，然后放入于水中静置，取出后得到纳米基体膜；(4)向所述纳米基体膜一表面涂覆海藻酸钠水溶液，得到所述多糖功能化纳米复合膜。其中，本发明所述多糖功能化纳米复合膜为非对称复合膜，分为上层致密的海藻酸活性层和下层含纳米材料的支撑层，致密层主要负责对锑进行截留而支撑层负责吸附。

摘要： 本发明涉及用于制备包含厚度为1nm至50nm的氧化石墨烯涂层的纳米复合膜、制备还原的氧化石墨烯纳米复合膜、以及将该膜应用于气体分离的技术，所述氧化石墨烯涂层是在各种支撑体上形成的并且具有纳米孔。本发明的用于气体分离的氧化石墨烯纳米复合膜同时具有优异的气体渗透性和选择性，特别是优异的氢气渗透性和与二氧化碳相比的氢气选择性，还原的氧化石墨烯纳米复合膜具有显著增强的氢气渗透性和与二氧化碳相比的氢气选择性，从而所述膜在涉及氢气分离过程的工业领域中适合作为气体分离膜。此外，可以提供用于气体分离的氧化石墨烯纳米复合膜，其中通过对各种支撑体的表面进行改性来引起支撑体和氧化石墨烯涂层之间的强结合力，由此氧化石墨烯涂层不轻易脱层。