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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
郭伟成 廖元太 张洪玉
随着医学技术进步，对医用材料在生物相容性和功能性方面的要求也日益提高。作为一种新型表面修饰技术，润滑水凝胶涂层近年来受到广泛关注。该文旨在从水凝胶润滑原理、水凝胶润滑改性方式和水凝胶涂层的修饰方法3方面综述润滑水凝胶涂层的相关研究。首先，从关节软骨的润滑机理出发，引出水凝胶润滑原理相关研究；其次，基于已有润滑理论，介绍了几类典型的水凝胶润滑改性方式，并详细阐述了现有几种水凝胶涂层的修饰方法，为设计水凝胶涂层提供参考；最后，对润滑水凝胶涂层的研究进行总结与展望。
关键词：
水凝胶涂层 润滑改性 修饰方法
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
邱豪楠 刘威 唐悦 王胡军 郑靖
仿生超滑涂层因具有优异的拒液性、自愈性和高压稳定性，在防污、抗黏附和防结冰等应用领域受到广泛关注。将润滑油注入多孔基体获得的注液超滑涂层或在光滑平面接枝润滑分子获得的类液体超滑涂层均可获得上述优异性能。然而，超滑涂层面临润滑层易损耗、机械稳定性不足等问题，在实际应用中仍存在一定局限性。该文在总结注液超滑表面仿生设计原理的基础上，详细介绍了注液超滑涂层和类液体超滑涂层的特点与研究进展，并指出当前面临的问题。此外，从高可靠性、长寿命超滑涂层的优化设计制造角度，评述了超滑涂层的发展趋势。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王曦梓 韩英 赵微微 张洪玉
聚电解质是广泛应用于医疗领域的一类高分子聚合物,该文从多方面对聚电解质润滑涂层进行了系统的概述。首先,基于聚电解质刷原理、水合润滑原理对聚电解质润滑涂层的润滑机理展开介绍,并对聚电解质进行了分类。其次,介绍了聚电解质与基底的多种结合方式,包括物理法、偶联接枝法和引发接枝法等,并对引发接枝法进行了详细的讨论,为设计聚电解质润滑涂层提供参考。最后,对聚电解质润滑涂层在医疗领域的应用进行了阐述,并对其未来发展提出了展望。
关键词：
聚电解质 润滑 医疗应用 接枝
[期刊] 林业科学
[作者]
张永跃 石江涛 付宗营 卢芸
水凝胶是由亲水性聚合物通过物理或化学交联方式形成的3D网络结构材料，通常具有亲水性、黏弹性、生物相容性等特点，广泛应用于生物工程、柔性电子等领域。传统水凝胶一般采用化石基聚合物为原料，其使用和废弃过程对人体和环境存在潜在威胁；同时水凝胶长时间使用后，在机械外力作用下易产生破坏，从而会对其结构完整性和性能产生影响。具有自我修复能力的水凝胶破损后利用超分子相互作用或可逆共价作用可以恢复到与起始状态几乎相同的机械性能，对延长水凝胶使用寿命具有重要意义。纤维素是一种天然有机聚合物，主要来源于自然界中的树木等天然材料，具有无毒、无害、生物相容性好等优点，符合绿色环保理念，应用前景广阔。纤维素链上丰富的含氧基团可与水分子形成氢键网络，有利于制备具自愈能力的水凝胶。对纤维素进行化学改性得到纤维素衍生物，如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等，可以扩大其在水凝胶领域的应用。本研究综述以纤维素以及纤维素衍生物为原料的一类自愈合水凝胶，总结传统自愈合水凝胶存在的缺点并提出相关改性策略。纤维素因自身晶体结构以及内部超分子相互作用导致其在水中难以溶解，故一般采用分散体系或溶解体系进行纤维素水凝胶的制备，通过调控水凝胶的三维结构，利用可逆共价作用（酰腙键、二硫键交换等）和非共价作用（氢键、疏水作用、主客体相互作用等）赋予其自我修复能力。由于这种可逆交联的存在，传统纤维素自愈合水凝胶一般机械性能较差，同时因现阶段对纤维素自愈合水凝胶的功能开发比较单一，限制其在各领域的应用。本研究介绍构建智能网络结构、仿生自然生物伤口愈合机制、功能化改性的方式，总结新型多功能智能纤维素自愈合水凝胶构筑的方式，结合自愈合水凝胶取得的相关研究成果，提出纤维素自愈合水凝胶现阶段仍需解决的问题，并对自愈合水凝胶的应用前景进行展望。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴能 李晓庆 李秀娟 潘思轶
为了开发新的可利用的基质相容性固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)涂层,促进活体SPME采样技术的发展。本研究评价了溶胶-凝胶聚二甲基硅氧烷萃取头在柑橘基质中的基质相容性,建立了直接SPME-气相色谱法检测柑橘果浆中有机磷农药的方法。结果表明:在柑橘果肉匀浆并添加同样质量的水,调节pH至1.84、50℃萃取60 min、搅拌速度为1 200 r/min条件下,5种有机磷农药在线性范围内具有良好的线性关系,R~2≥0.999,检测限为0.002～0.046μg/kg,加标回收率为71.0%～125.3%,相对标准偏差为0.5%～15.6%。该萃取头在柑橘活体基质中可以连续使用50次以上。
[期刊] 林业科学
[作者]
陈媛 韩雁明 范东斌 晏婷婷 李改云 王思群
作为一种新型轻质多孔的功能性气凝胶,生物质纤维素基碳气凝胶具有独特的各向同性三维网络层级结构,该结构使生物质纤维素基碳气凝胶兼具气凝胶的高比表面积、高孔隙率、低密度以及碳材料的耐热性、导电性和生物质材料的可降解性、生物相容性,是近年来纳米功能性材料领域的研究热点之一。生物质纤维素基碳气凝胶原材料来源广泛,包括木材、竹材、果蔬等植物及其加工物、海洋生物和细菌等。基于原料形态不同,本研究将生物质纤维素基碳气凝胶的制备方法归结为凝胶炭化法和生物质直接炭化法,并详细介绍2种方法的制备工艺。基于生物质纤维素基碳气凝胶独特的层级孔状结构,本研究概述碳气凝胶的轻质多孔、疏水性、稳定性和导电性以及生物质纤维素基碳气凝的金属掺杂和杂原子掺杂改性,这些优异的材料特性使其在隔热、电化学、吸附等领域有着广泛应用,并有望渗透到药物缓释、抗菌材料、组织工程和电磁屏蔽等更多的前瞻性新兴材料领域。围绕生物质纤维素基碳气凝胶的功能化制备、性能表征和应用,创新性的研究理论和研究方法正在不断涌现,本研究在深入分析研究现状的基础上,展望生物质纤维素基碳气凝胶未来的研究方向和发展前景。生物质纤维素基碳气凝胶作为一种新型绿色材料,以其独特的热学、电学、光学及力学性能,可为生物质的高值化、功能化应用提供更多的研究思路,具有更加广泛的应用前景。
关键词：
纤维素 碳气凝胶 生物质 制备 性能
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘胜 吴宇 由福昌
结合摩擦学原理介绍了钻井过程中涉及钻井液的润滑类型，包括边界润滑、混合润滑、流体动压润滑和弹性流体动压润滑等，并梳理了半个多世纪以来钻井液润滑性评价方法的起源和研究发展现状，分析了各种评价方法的优缺点，可为业内研究工作者和技术人员在钻井液润滑剂筛选手段上提供参考。在此基础上，建议大力支持可规模化推广和贴合现场实际为一体的先进钻井液润滑性评价设备的研制，提高室内研究对现场应用的指导价值。
[期刊] 林业科学
[作者]
杨忠 张毛毛 刘亚娜 吕斌 孙学东
木材表面的涂层在光照、水分和氧气作用下易发生分解,导致涂层失效,丧失其装饰和保护功能。判断木材涂层是否失效,分析木材涂层失效的形式、程度、机制以及预防和早期检测木材涂层失效,已经成为木材与涂料科学家们关注的热点。目前,国外已经有了较多关于木材涂层失效的研究,而我国对木材涂层失效形式、机制及预防方面的研究甚少。本文重点对近几十年来国内外有关木材涂层失效的形式、机制及分析方法的研究进行了综述,旨在为我国木材涂层失效的快速评估、有效预防与延缓以及户外木材专用涂料的研发和评价提供科学依据。
关键词：
木材 涂饰 涂层失效 失效行为
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
张钟 翁兴磊
研究了pH值、NaCl和温度对芦荟凝胶的黏度、溶解度、持水性、pH值、凝固点及耐冷冻性和热可逆性的影响。结果表明 ,未均质的芦荟凝胶液黏度和持水性比均质后的芦荟凝胶液更大 ,未均质的芦荟凝胶液的黏度为 12 2MPa·s,透光率为 18 5 % ,持水性为 5 7min ( 35 0 0r·min-1) ,pH为 4 6 0 ;芦荟凝胶的凝固点为 - 2℃ ;pH对其性质影响非常明显 ,特别在pH超过 10 6 8以后 ,透光率和黏度明显增加 ;NaCl对透光率的影响较明显 ,对pH和黏度影响不大 ;温度对黏度和透光率的影响较明显 ,对pH的影响不大
关键词：
芦荟凝胶 性质 影响因素
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
曹美文 王栋
文章设计了纳米复合光响应性抗菌水凝胶的制备与性能研究的创新性综合化学实验。通过将MXene纳米结构和卟啉分子引入海藻酸钠水凝胶,赋予其优良的抗菌性能,并对其抗菌能力和抗菌机制进行了研究。实验结果表明,MXene和卟啉分子的复合结构可以在光照条件下大幅度提高单线态氧的产生速率,使所制备的复合海藻酸钠水凝胶具有高效的抗菌能力。通过该实验可以大大激发学生的科研兴趣,培养学生的科研能力,提高学生的创新思维和综合素质。
关键词：
抗菌 水凝胶 MXene 卟啉 单线态氧
[期刊] 中国林业科学研究院
[作者]
屠坤坤
木材表面构建超疏水涂层,可以有效抵御水分特别是液态水对木材的侵入,从而避免木材因吸水而产生的变形开裂、生物降解等问题。但超疏水表面精细的微/纳米粗糙结构比较脆弱,且与木材表面较难通过化学键紧密连接,极大限制了超疏水木材的实际应用。因而,制备具有高机械耐磨性和耐久性的超疏水涂层是超疏水木材研究需要解决的关键问题。本研究基于“荷叶效应”,以环境友好、性质稳定的纳米二氧化硅(SiO2)、二氧化钛(Ti O2)为无机填料,以具有粘结作用的透明聚合物为有机基质,采用有机-无机杂化的方法,在木材表面构建有机/无机复合
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
向睿 张晓娜 殷鸽 柳家明 雷佳淸 何乐童 易英 殷以华
智能凝胶的交联及其响应性对药物(尤其是多肽或蛋白类)的活性及靶向传递有着重要影响.该文采用巯基化的羧甲基壳聚糖实现温和条件制备多重响应性的智能水凝胶;研究凝胶的溶胀行为、盲结肠酶的降解行为和谷胱甘肽的还原响应性行为.凝胶显示出pH敏感、酶敏感和还原敏感性.巯基化羧甲基壳聚糖的巯基含量及凝胶的交联程度不仅影响凝胶的溶胀行为,而且影响凝胶的酶降解性;凝胶的还原敏感性依赖于凝胶的交联程度.凝胶显示出可用作结肠靶向给药系统载体传递多肽或蛋白类药物的潜力.
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
白桦 张磊 顾丹
将科研成果中具有教学可行性的内容引入到本科实验教学中,设计了一个用溶液浸渍的方法制备氢化蓖麻油超疏水涂层的教学实验。通过对超疏水涂层的设计、制备和表征,让学生掌握超疏水表面形成的原理,学习了偏光显微镜、扫描电镜、光学接触角仪等仪器原理和操作方法。该实验操作简单,实验结果可视,涉及晶体学、表面科学、材料科学等知识。
关键词：
超疏水涂层 氢化蓖麻油 教学实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘恩洋 王丽媛 王珺 朱光 于思荣 冯涛 王炳英
利用简单的阳极氧化法和低能修饰工艺在AZ31B镁合金表面制备超疏水涂层，探究阳极氧化工艺参数对涂层润湿性的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱分析仪（EDS）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）和智能傅立叶红外光谱仪（FTIR）等表征手段对试样的微观形貌和化学成分进行分析。通过测试试样在3.5wt.%NaCl溶液中的电化学性能评价超疏水涂层的耐蚀性。该综合实验方法简单，现象明显，实验内容涵盖超疏水涂层的制备方法、表面表征技术和电化学性能评价等多方面知识，可锻炼学生的实验操作能力，激发学生的科研热情和探索兴趣，使学生掌握相关仪器的测试原理和分析方法，培养学生良好的科研习惯。
[期刊] 林业科学
[作者]
曹平祥 华毓坤 周之江
本文主要研究刀具材料、试验环境对金刚石涂层刀片耐磨性的影响 ,探讨刀片的耐磨性和耐腐蚀性。试验发现金刚石涂层提高了刀片耐磨性 2 0 %～ 4 5% ,金刚石薄膜均有不同程度的剥落 ,限制了涂层刀片的耐磨性。试验表明屑末溶液和醋酸、盐酸混合溶液不腐蚀金刚石薄膜 ,但腐蚀基体材料。金刚石薄膜磨耗机理是“磨损变形—裂纹—磨屑形成”。高速钢刀片以磨料磨损为主 ,腐蚀磨损为辅。粘结剂 (钴元素 )丧失是硬质合金刀片磨损的根本原因 ,一旦残余粘结力不足以抵抗磨擦所产生的剪切力 ,碳化钨颗粒就会因疲劳而脱落
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