復合材料的蛋白石結構光子晶體制備及表征

利用掃描電鏡觀察分析了蛋白石輕質頁巖微粒的結構和形態(tài),并將表面改性后的超細化蛋白石微粉與abs樹脂共混,對復合材料的結構和力學性能、流變性能和釋放負離子性能進行了表征與測試。結果表明蛋白石微粉具有納米級微孔,共混后,超細蛋白石微粉均勻地分散在abs樹脂中,abs樹脂／蛋白石復合材料的力學性能、流動性、加工性明顯提高,并且能夠持久釋放負離子。當硬脂酸加入量為蛋白石的20％時,材料的沖擊強度達到最高,加工材料的最佳加工溫度為240℃。

利用天然納米材料蛋白石(opal)制備出新型有機-無機體系的聚氨酯/opal固-固相變儲能材料,并通過ir1、h-nmr、dsc、tg、pom、tem等測試手段對其結構和性能進行表征分析。結果表明,該聚氨酯型相變材料具有較高的相變焓值、適宜的相變溫度、熱性能穩(wěn)定和相變過程中不產生液體等特點。同時,加入天然納米無機材料蛋白石后,結晶性能得到提高。

將一種新型的以嫩江蛋白石頁巖為主的納米級蛋白石負離子添加劑添加到天然橡膠、顆粒橡膠、丁苯橡膠、標準橡膠、順丁橡膠等各種橡膠中,對橡膠進行改性.測試結果表明,添加劑能夠均勻地分散在橡膠基體中,得到的納米復合材料產物不僅能夠釋放大量的負離子,而且具有良好的力學性能,橡膠的硬度有明顯的提高.所制備的橡膠材料是一種環(huán)保型健康的新型功能材料.

為了改善羥基磷灰石(hap)的脆性和新骨誘導性,采用共沉淀法合成hap,鹽溶法制備絲素蛋白(sf),在膠體狀態(tài)下將hap和sf復合得到了sf/hap復合材料。采用掃描電鏡(sem)、x射線衍射(xrd),傅立葉紅外光譜(fir)對復合材料結構和化學組成進行了分析,在模擬體液中檢驗了復合材料的生物活性,并對其抗壓強度進行了測定。結果表明:hap與sf在納米尺度進行了復合,復合材料中sf主要以β-折疊構象存在,酰胺ⅴ紅外特征峰消失,β-折疊構象的其他峰發(fā)生了移動,表明hap與sf間存在化學結合;模擬體液中浸泡18天后,復合材料表面形成了片層狀的hap;與純的hap晶體比較,復合材料結構穩(wěn)定,具有較好生物活性和骨誘導性,其抗壓強度可達63mpa,可望成為理想的骨組織替換和工程支架材料。

通過兩步電沉積法,利用聚苯乙烯(ps)微球作為模板制備cu2o與zno反蛋白石的復合材料.在uv-vis譜中觀察到了明顯的光子禁帶,而且復合材料的光子禁帶隨zno反蛋白石禁帶的改變而改變.此外還研究了溫度和ph值對制備cu2o與zno反蛋白石的復合材料的影響.

采用化學沉淀法合成了絲膠蛋白(ss)/羥基磷灰石(hap)復合材料,并研究了礦化時間對復合材料的影響.x射線衍射(xrd)、傅里葉變換紅外光譜(ftir)、透射電鏡(tem/hrtem)和掃描電鏡(sem)表征結果表明:在較短的礦化時間內,合成的ss/hap為直徑約20nm的復合顆粒;隨著礦化時間的延長,這些復合顆粒能夠沿軸方向組裝并融合成類牙釉結構的較大晶體.文章討論了其可能的組裝機制.

報道了在多壁碳納米管(mwnts)表面修飾聚丙烯酸(分子量為500~1000)作為親水層,改善納米管在水溶液中的溶解性,減少碳管自身團聚,順利實現(xiàn)碳納米管表面化學鍍銅。同時也考察了溫度、時間、攪拌速度等因素對鍍層的影響,確定中性條件在碳納米管表面鍍銅的最佳條件。

以nafion-117膜為基材制備ipmc無機有機復合材料,并對其性能進行了測試。結果表明,ipmc無機有機復合材料具有較高的電極活性和良好的電化學催化性能,銀的引入增強了基膜的熱穩(wěn)定性。

介紹了一種sol-gel方法合成plzt反蛋白石結構。以單分散的聚苯乙烯亞微米球人造蛋白石為模板,通過調整的溶膠-凝膠方法制備plzt溶膠,再將溶膠前驅體填充在模板中。填充后的模板緩慢升溫到750℃煅燒,排除有機成分并使plzt結晶。通過這種方法,可以借助微球直徑為400nm的模板得到孔隙直徑在280nm的plzt反蛋白石結構材料。

通過體外模擬天然骨生物礦化和材料自組裝的形成機制,研究制備了類骨羥基磷灰石/膠原仿生復合材料并對材料進行了表征。結果表明:納米羥基磷灰石均勻分布在膠原基質上并擇優(yōu)取向排列,該復合材料的成分和微觀結構與天然骨類似。

采用溶膠-凝膠法制備硅灰石-磷灰石(aw)納米前驅體粉,并結合有機泡沫浸漬工藝、物理包被殼聚糖(cs)法制備aw/cs復合支架材料。以掃描電鏡、抗壓強度測試儀對支架材料的顯微結構和力學性能進行表征,把兔骨髓基質干細胞(bmscs)與支架材料體外復合培養(yǎng)評價材料的細胞相容性,將細胞與支架材料一起構建體外組織工程骨植入兔的骨缺損處,用組織學的方法評價支架材料的生物相容性和成骨能力。結果表明:復合支架材料具有大孔/微孔結構、孔隙分布均勻和相互貫通的優(yōu)點,大孔孔徑在100～500μm,孔隙率為80%～90%,復合支架材料適宜骨髓基質干細胞(msc)黏附、增殖和分化,無細胞毒性。細胞復合材料的動物體內研究表明:mscs與aw/cs復合支架材料體外構建的新型組織工程骨具有較高的成骨能力和良好的骨缺損修復能力。

采用硝酸鈣-絲素蛋白溶液與磷酸鈉原位合成納米羥基磷灰石(ha),在反應過程中絲蛋白(sf)誘導ha晶體生長,仿生合成ha/sf復合材料,用tem、ir、tga、xrd和sem進行表征。結果表明,ha為co23-部分替代型,粒徑為10nm~40nm之間的弱結晶類骨晶體,在形貌和結晶度等方面與人體骨磷灰石相似。ha/sf復合材料中絲蛋白的含量約為25%,ha和sf兩相存在強烈化學鍵合作用。sem觀察結果表明,ha微粒被sf完全包裹,兩者之間沒有明顯相分離。

以偶聯(lián)劑γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(kh-560)處理后的超細滑石粉為增強相,聚乳酸(pla)為基體,制備了超細滑石粉/pla復合材料。通過傅里葉變換紅外光譜(ft-ir)、電子掃描顯微鏡(sem)、x射線衍射(xrd)、光學解偏振法、溫度-形變曲線及熱失重(tg)對復合材料進行了表征。結果表明,kh-560成功地包覆在滑石粉表面,滑石粉表面與pla基體發(fā)生了化學鍵合,處理后的滑石粉粒子與pla基體之間形成了良好的界面。適量的滑石粉能夠提高pla基體的結晶速率和結晶度,當滑石粉添加量增大到一定程度,pla基體的晶格參數(shù)和晶體結構會發(fā)生變化。當滑石粉分散良好時,復合材料的玻璃化轉變溫度(tg)和熱穩(wěn)定性顯著提高。

采用化學共沉淀法和煅燒法制備tio_2/硅藻土復合材料,利用掃描電子顯微鏡、激光粒徑儀、傅立葉轉換紅外光譜、熱重分析儀對tio_2/硅藻土復合材料進行表征。

為探究木塑復合材料(wpc)的可逆熱致變色功能,以原位聚合法合成了表面帶有硅烷偶聯(lián)劑kh550的可逆熱致變色結晶紫內酯微膠囊,并將該微膠囊以一定比例添加到wpc中,制備了可逆熱致變色wpc,通過力學性能和加熱前后表觀顏色測定確定微膠囊的最佳添加量。同時,通過動態(tài)熱機械分析對比了可逆熱致變色wpc和普通wpc的動態(tài)力學性能。隨著微膠囊添加量的增加,可逆熱致變色wpc的拉伸強度和彎曲強度先增大后減小,加熱前后顏色變化逐漸明顯,最后趨于穩(wěn)定;在動態(tài)熱機械分析方面,隨著溫度升高,可逆熱致變色wpc和普通wpc的儲能模量逐漸降低。和普通wpc相比,加入最佳添加量的微膠囊制備的可逆熱致變色wpc在同一溫度時的儲能模量高于普通wpc,2種wpc的損耗因子峰對應的溫度相差很小。結果表明,當微膠囊的添加量為總質量的15%時,可逆熱致變色wpc兼具良好的力學性能和可逆熱致變色功能,和普通wpc相比,可逆熱致變色wpc的界面相容性較好,力學性能優(yōu)良,且具有與普通wpc相近的玻璃化轉變溫度,是一種良好性能的功能型wpc。

詳細研究了不同濃度的聚丙烯酸(分子量為2000,paa-2k)和鎂離子對碳酸鈣在再生絲素蛋白(rsf)膜表面結晶的影響.發(fā)現(xiàn)單獨采用paa-2k時,碳酸鈣主要以方解石形式在rsf膜表面沉積成膜;若加入一定量的鎂離子參與共同調控,碳酸鈣則有可能在rsf膜表面形成以文石為主的連續(xù)薄膜,進而得到了具有類珍珠質結構的層狀rsf/文石復合材料.我們認為,吸附在rsf膜表面的paa對碳酸鈣成核誘導作用及其溶液中paa對碳酸鈣結晶抑制作用共同導致rsf膜表面碳酸鈣薄膜的形成.

電力復合脂的制備及表征 2.3.1電力復合脂的制備 利用原位法按照1:10（鋰鹽：基礎油）的比例將鋰鹽加入到基礎油pag中， 在磁子攪拌機中攪拌6小時，等鋰鹽完全溶解后就制備好了需要用到的離子液。 將石墨烯加入到離子液中，在瑪瑙研缽中研磨十小時左右配成2%濃度的石 墨烯-離子液（g-il）膠體，同樣的方法制備出碳納米管-離子液（cnt-il）膠體 如圖2-5所示，如果有必要可以加入一定量的丙酮。研磨結束后將(g+il）、 （cnt-il）放到保溫箱中升溫至80℃并維持二十四小時，待丙酮充分揮發(fā)后， 將（g+il）混合物與基礎脂（聚脲pao）混合，配成質量分數(shù)為0.5%，1.0%， 1.5%和2%的（l+g+pao）潤滑脂。用相同的方法配出0.5%，1.0%，1.5%和2% 的（l+cnt+pao）潤滑脂，潤滑脂和0.5%，1.0%，1.5%和2%的（

光子晶體光纖以其靈活的結構設計和高非線性、平坦色散、高雙折射等獨特光學特性吸引了越來越多的關注。簡單介紹了光子晶體光纖的分類,導光機理,詳細討論了其相關光學特性,最后介紹了光子晶體光纖的研究進展。

蛋白石頁巖是我國首次發(fā)現(xiàn),首次開發(fā)和應用的一種新礦種,根據幾年來的研究和應用結果,文章較詳細介紹了蛋白石頁巖的物理化學性質、開采與加工方法、應用領域和發(fā)展前途,并為大規(guī)模應用指出了方向。

采用硝酸鈣-絲素蛋白溶液與磷酸鈉反應仿生合成納米羥基磷灰石/絲素蛋白(n-ha/sf)復合材料,并以nahco3和nacl為致孔劑制備了多孔復合支架材料,采用tem、ir、sem和edx對其進行了表征。結果表明,復合材料中ha的粒徑在20~50nm之間,是一種co32-部分替代型弱結晶類骨針晶,在形貌和尺寸等方面類似于人體骨磷灰石晶體;ha和sf兩相間存在強烈的鍵合作用,復合支架材料呈高度多孔結構,孔壁上富含微孔,孔隙間貫通性高。edx分析結果表明,ha在有機基體中分布均勻,鈣磷元素比為1.66,當復合材料和致孔劑的比例為1∶0.5時,其抗壓強度可達20.23mpa。

以蠶絲絲素蛋白(sf)作為羥基磷灰石(ha)沉積的模板,制備ha/sf復合粉末,用掃描電鏡(sem)、熱重分析(tga)、x射線衍射(xrd)和傅立葉變換紅外光譜(ft-ir)對復合粉末進行分析和鑒定。結果表明,合成產物是ha/sf復合物,其平均粒徑約為275.7nm,其中絲素蛋白含量為17.8%(質量分數(shù))。復合粉末經等靜壓成型后能夠制得彎曲和壓縮強度分別為19.87mpa和28.65mpa的ha/sf復合材料,以nacl為致孔劑能夠制得平均孔徑約為61μm、孔隙率為40%的多孔ha/sf復合材料。

再生絲素蛋白具有良好的生物相容性,羥基磷灰石同時還具有成骨誘導性。通過將再生絲素蛋白制備形成絲素蛋白多孔材料,并在37℃下將其浸漬于模擬體液中可以制備再生絲素蛋白/羥基磷灰石多孔復合材料。掃描電鏡研究發(fā)現(xiàn)在再生絲素蛋白多孔材料的孔隙中羥基磷灰石由針狀晶體聚集而成,紅外光譜和xrd等表征表明復合材料中羥基磷灰石以羰基取代的羥基磷灰石存在。制備的再生絲素蛋白/羥基磷灰石多孔材料有望作為骨組織修復材料使用。