- 石海峰;罗建文;
为制备高效稳定的相变储热材料，采用同轴静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈（PAN）为鞘、聚乙二醇（PEG）与羟基化氮化硼纳米片（BN-OH）为芯的同轴纳米纤维（P/PEG@x BN-OH），并分别通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、红外热成像仪等手段分析了掺杂不同质量BN-OH纳米片对纤维形貌、热性能、循环稳定性、热能效率及热导率的影响。结果表明：纤维形成了稳定且连续的鞘-芯同轴结构，平均直径介于279～335 nm，而且PEG和BN-OH被包裹在PAN纤维内部，内径大小范围为107～188 nm;P/PEG@x BN-OH纳米纤维显示了优异的相变储热焓值（75～78 J/g）和热稳定性，经100次热循环后PEG无相变渗漏现象；掺杂质量分数为10.0%的BN-OH纳米片可将纤维的热导率提高95%，而且其相变储热和释放率分别提高了67%和154%。
2024年02期 v.43;No.215 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 460K] [下载次数：115 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 石海峰;罗建文;
为制备高效稳定的相变储热材料，采用同轴静电纺丝技术制备了以聚丙烯腈（PAN）为鞘、聚乙二醇（PEG）与羟基化氮化硼纳米片（BN-OH）为芯的同轴纳米纤维（P/PEG@x BN-OH），并分别通过场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、差示扫描量热仪、红外热成像仪等手段分析了掺杂不同质量BN-OH纳米片对纤维形貌、热性能、循环稳定性、热能效率及热导率的影响。结果表明：纤维形成了稳定且连续的鞘-芯同轴结构，平均直径介于279～335 nm，而且PEG和BN-OH被包裹在PAN纤维内部，内径大小范围为107～188 nm;P/PEG@x BN-OH纳米纤维显示了优异的相变储热焓值（75～78 J/g）和热稳定性，经100次热循环后PEG无相变渗漏现象；掺杂质量分数为10.0%的BN-OH纳米片可将纤维的热导率提高95%，而且其相变储热和释放率分别提高了67%和154%。
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为实现高密度聚乙烯三维网状纳微米纤维（PENFs）的自主化规模化生产，以高密度聚乙烯和二氯甲烷为原料，通过高压闪喷纺丝设备成功制备了性能优异的PENFs，采用响应面法对纺丝过程中各工艺参数进行优化，并对其力学性能和耐候性能进行分析。结果表明：PENFs的最佳制备工艺条件为纺丝温度176.3℃、纺丝压力8.6 MPa、纺丝溶液质量分数8.0%，此时制得的PENFs的断裂强度和断裂伸长率分别可达到29.1 cN/dtex和99.9%，优于芳纶和涤纶等常规纤维；定伸长和定载荷条件下，PENFs的弹性回复能力随着拉伸次数和载荷的增加而逐渐降低，拉伸伸长为5%时PENFs纤维的弹性回复率可达到92.8%且拉伸10次后降低至75.5%，拉伸载荷为1.2 N时PENFs纤维的弹性回复率为84.6%；放置在室外20 d内PENFs纤维的强伸性能损失较小，30 d后断裂强度和断裂伸长率明显降低，但纤维外貌并无明显变化。
2024年02期 v.43;No.215 10-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 西鹏;李永康;程博闻;夏磊;舒登坤;
为实现高密度聚乙烯三维网状纳微米纤维（PENFs）的自主化规模化生产，以高密度聚乙烯和二氯甲烷为原料，通过高压闪喷纺丝设备成功制备了性能优异的PENFs，采用响应面法对纺丝过程中各工艺参数进行优化，并对其力学性能和耐候性能进行分析。结果表明：PENFs的最佳制备工艺条件为纺丝温度176.3℃、纺丝压力8.6 MPa、纺丝溶液质量分数8.0%，此时制得的PENFs的断裂强度和断裂伸长率分别可达到29.1 cN/dtex和99.9%，优于芳纶和涤纶等常规纤维；定伸长和定载荷条件下，PENFs的弹性回复能力随着拉伸次数和载荷的增加而逐渐降低，拉伸伸长为5%时PENFs纤维的弹性回复率可达到92.8%且拉伸10次后降低至75.5%，拉伸载荷为1.2 N时PENFs纤维的弹性回复率为84.6%；放置在室外20 d内PENFs纤维的强伸性能损失较小，30 d后断裂强度和断裂伸长率明显降低，但纤维外貌并无明显变化。
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为改善聚丙烯酸（PAA）纤维的性能，在湿法纺丝过程中基于铁离子配位反应成功制备了可拉伸PAA初生纤维，利用后拉伸以及热定型工艺优化纤维性能，并探究其作为Fenton催化剂在染料废水处理领域的应用。结果表明：相较硫酸铁盐，氯化铁盐配位的PAA纤维具有更为优异的力学性能和尺寸稳定性；后拉伸和热定型工艺可显著提高PAA纤维的力学性能和催化活性，并抑制铁离子的流失，拉伸20倍且在130℃定型的纤维断裂强度为1.42 cN/dtex，与未拉伸纤维相比提高了914.3%，且可在3 min内脱色90%以上的亚甲基蓝（MB），循环使用40次未出现脱色率衰减现象。
2024年02期 v.43;No.215 16-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 269K] [下载次数：56 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 徐乃库;王敬宏;
为改善聚丙烯酸（PAA）纤维的性能，在湿法纺丝过程中基于铁离子配位反应成功制备了可拉伸PAA初生纤维，利用后拉伸以及热定型工艺优化纤维性能，并探究其作为Fenton催化剂在染料废水处理领域的应用。结果表明：相较硫酸铁盐，氯化铁盐配位的PAA纤维具有更为优异的力学性能和尺寸稳定性；后拉伸和热定型工艺可显著提高PAA纤维的力学性能和催化活性，并抑制铁离子的流失，拉伸20倍且在130℃定型的纤维断裂强度为1.42 cN/dtex，与未拉伸纤维相比提高了914.3%，且可在3 min内脱色90%以上的亚甲基蓝（MB），循环使用40次未出现脱色率衰减现象。
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为了提高传统聚酰胺纳滤膜的分离性能，利用酰氯与羟基之间的酯化反应将带有正电荷的季铵盐氯化胆碱（CC）引入聚酰胺纳滤膜表面，制备在中性条件下具有近中性荷电性的氯化胆碱/聚酰胺纳滤膜，通过对无机盐的分离测试考察了CC质量分数对薄膜复合（TFC）膜性能的影响。结果表明，当CC质量分数达0.10%时，改性效果最佳，TFC膜对Na_2SO_4、Mg SO_4和Mg Cl_2均具有较高的截留率，具有改善的Mg~(2+)/Li~+分离能力，渗透通量提升了315%。
2024年02期 v.43;No.215 22-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈英波;苏文轩;
为了提高传统聚酰胺纳滤膜的分离性能，利用酰氯与羟基之间的酯化反应将带有正电荷的季铵盐氯化胆碱（CC）引入聚酰胺纳滤膜表面，制备在中性条件下具有近中性荷电性的氯化胆碱/聚酰胺纳滤膜，通过对无机盐的分离测试考察了CC质量分数对薄膜复合（TFC）膜性能的影响。结果表明，当CC质量分数达0.10%时，改性效果最佳，TFC膜对Na_2SO_4、Mg SO_4和Mg Cl_2均具有较高的截留率，具有改善的Mg~(2+)/Li~+分离能力，渗透通量提升了315%。
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针对聚偏氟乙烯（PVDF）油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题，受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发，将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF膜表面，构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜。首先将PVDF与聚苯乙烯马来酸酐（SMA）共混，采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF膜，然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中，聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝，从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面，改善膜表面润湿性和抗污染性。探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。结果表明：随着反应时间延长，膜表面D230的接枝率上升，在最优反应时间9 h下，达到接枝率387.8 mg/g;SMA/PVDF膜表面接枝D230后，膜表面的亲水性显著增强，纯水接触角降低至48.5°，水通量从接枝前的30 L/（m2·h）提高至87 L/（m2·h）;D230接枝SMA/PVDF膜表现出水下超疏油特性，其对煤油的水下油接触角达到152°，且对油无黏附性，表现出良好的抗油污性能；D230接枝SMA/PVDF膜对十二烷基硫酸钠（SDS）稳定的煤油/水乳状液具有分离效果，截油率达到99.0%，远高于SMA/PVDF对照膜的60.8%，在油水分离领域具有潜在应用价值。
2024年02期 v.43;No.215 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李培军;董林芳;王明霞;严峰;
针对聚偏氟乙烯（PVDF）油水分离膜普遍存在分离效果差、易受油污染等问题，受破乳剂多支链聚醚的化学结构和水下超疏油生物表面启发，将具有聚氧丙烯链段的聚醚胺D230引入到PVDF膜表面，构建聚醚胺功能化聚偏氟乙烯（PVDF）超滤膜。首先将PVDF与聚苯乙烯马来酸酐（SMA）共混，采用非溶剂致相转化法制备表面富含酸酐基团的SMA/PVDF膜，然后将膜浸泡于聚醚胺D230溶液中，聚醚胺的端胺基与膜表面的酸酐基团进行表面原位接枝，从而将亲水性聚醚链段固载于膜表面，改善膜表面润湿性和抗污染性。探究聚醚胺D230对膜表面的亲水改性效果及改性膜对含油污水的分离性能。结果表明：随着反应时间延长，膜表面D230的接枝率上升，在最优反应时间9 h下，达到接枝率387.8 mg/g;SMA/PVDF膜表面接枝D230后，膜表面的亲水性显著增强，纯水接触角降低至48.5°，水通量从接枝前的30 L/（m2·h）提高至87 L/（m2·h）;D230接枝SMA/PVDF膜表现出水下超疏油特性，其对煤油的水下油接触角达到152°，且对油无黏附性，表现出良好的抗油污性能；D230接枝SMA/PVDF膜对十二烷基硫酸钠（SDS）稳定的煤油/水乳状液具有分离效果，截油率达到99.0%，远高于SMA/PVDF对照膜的60.8%，在油水分离领域具有潜在应用价值。
2024年02期 v.43;No.215 29-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 396K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 宋世栋;殷芳芳;付月;赵宁波;
为了提高二维材料Ti_2CT_x MXene的催化活性，通过碱处理和热处理等表面处理技术对MXene进行调控，扩大MXene层间距，减少电化学活性差的-F端基，形成以丰富-O端基构成的t-Ti_2CT_x材料，并将其用作锂氧电池氧电极催化剂，研究其对电池性能的影响。结果表明：在100 mA/g电流密度下，t-Ti_2CT_x锂氧电池放电比容量为13 150.2 mA·h/g，放电/充电过电位为0.17/0.65 V，均优于未处理的Ti_2CT_x电池性能。在电流密度为1 000 mA/g、限容为500 mA·h/g条件下，t-Ti_2CT_x电池可稳定循环125次；限容1 000 mA·h/g时可循环105次，且循环过程中放电电压均高于2.5 V，由此说明t-Ti_2CT_x锂氧电池实现了较好的电化学性能。
2024年02期 v.43;No.215 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 宋世栋;殷芳芳;付月;赵宁波;
为了提高二维材料Ti_2CT_x MXene的催化活性，通过碱处理和热处理等表面处理技术对MXene进行调控，扩大MXene层间距，减少电化学活性差的-F端基，形成以丰富-O端基构成的t-Ti_2CT_x材料，并将其用作锂氧电池氧电极催化剂，研究其对电池性能的影响。结果表明：在100 mA/g电流密度下，t-Ti_2CT_x锂氧电池放电比容量为13 150.2 mA·h/g，放电/充电过电位为0.17/0.65 V，均优于未处理的Ti_2CT_x电池性能。在电流密度为1 000 mA/g、限容为500 mA·h/g条件下，t-Ti_2CT_x电池可稳定循环125次；限容1 000 mA·h/g时可循环105次，且循环过程中放电电压均高于2.5 V，由此说明t-Ti_2CT_x锂氧电池实现了较好的电化学性能。
2024年02期 v.43;No.215 49-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘海辉;张欣欣;
为了探究银纳米线在不同工作电压下的锂化机制，借助原位透射电子显微镜的高分辨技术和电子衍射技术，研究了在不同的工作电压条件下，银纳米线在锂化过程中的相变过程和形貌变化。结果表明：金属银用于电池负极材料时，其工作电压对电极材料的活性有较大影响；银在低工作电压下的储锂量大，电极材料不易失效；当工作电压为-1 V时，Ag纳米线在储存锂离子过程中会先变成LiAg相，无明显体积形变；后续随着锂化时间增加，LixAg合金中x> 1时，纳米线粉碎化，生成Li_3Ag、Li_9Ag_4相；当外加的电压为-2 V时，锂离子会快速在纳米线表面运输并与Ag发生反应，导致纳米线破碎。
2024年02期 v.43;No.215 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 289K] [下载次数：105 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘海辉;张欣欣;
为了探究银纳米线在不同工作电压下的锂化机制，借助原位透射电子显微镜的高分辨技术和电子衍射技术，研究了在不同的工作电压条件下，银纳米线在锂化过程中的相变过程和形貌变化。结果表明：金属银用于电池负极材料时，其工作电压对电极材料的活性有较大影响；银在低工作电压下的储锂量大，电极材料不易失效；当工作电压为-1 V时，Ag纳米线在储存锂离子过程中会先变成LiAg相，无明显体积形变；后续随着锂化时间增加，LixAg合金中x> 1时，纳米线粉碎化，生成Li_3Ag、Li_9Ag_4相；当外加的电压为-2 V时，锂离子会快速在纳米线表面运输并与Ag发生反应，导致纳米线破碎。
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为了得到纯度更高的银耳多糖（TFPS），采用AB-8大孔树脂吸附法、酶法、三氯乙酸（TCA）法、D-葡萄糖δ-内脂（GDL）法和聚酰胺法对粗制银耳多糖（CTFPS）进行纯化即脱蛋白处理。以多糖损失率和蛋白质脱除率为依据选取脱蛋白效果最佳的方法，并通过单因素实验优化银耳多糖脱蛋白工艺条件。利用红外和SEM对脱蛋白前后的银耳多糖进行结构分析，并结合抗氧化活性和吸湿保湿性能测试，对脱蛋白前后的银耳多糖进行生物活性对比。结果表明：AB-8大孔树脂吸附法的脱蛋白效果最佳，最优工艺条件为CTFPS水溶液质量浓度5 mg/mL、AB-8大孔树脂用量100 mg/mL、吸附时间5 h、吸附温度20℃；在此条件下，蛋白质脱除率为82.47%，多糖损失率为18.24%，且银耳多糖脱蛋白纯化后的抗氧化活性和吸湿保湿性能均优于未脱蛋白银耳多糖。
2024年02期 v.43;No.215 60-67+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数：567 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 侯彦辉;李喜阁;张凤仪;姜朝鲜;张佳玮;
为了得到纯度更高的银耳多糖（TFPS），采用AB-8大孔树脂吸附法、酶法、三氯乙酸（TCA）法、D-葡萄糖δ-内脂（GDL）法和聚酰胺法对粗制银耳多糖（CTFPS）进行纯化即脱蛋白处理。以多糖损失率和蛋白质脱除率为依据选取脱蛋白效果最佳的方法，并通过单因素实验优化银耳多糖脱蛋白工艺条件。利用红外和SEM对脱蛋白前后的银耳多糖进行结构分析，并结合抗氧化活性和吸湿保湿性能测试，对脱蛋白前后的银耳多糖进行生物活性对比。结果表明：AB-8大孔树脂吸附法的脱蛋白效果最佳，最优工艺条件为CTFPS水溶液质量浓度5 mg/mL、AB-8大孔树脂用量100 mg/mL、吸附时间5 h、吸附温度20℃；在此条件下，蛋白质脱除率为82.47%，多糖损失率为18.24%，且银耳多糖脱蛋白纯化后的抗氧化活性和吸湿保湿性能均优于未脱蛋白银耳多糖。
2024年02期 v.43;No.215 60-67+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数：567 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 许世超;祖彤彤;郝梦琛;杨杰;
针对小麦淀粉（CS）凝胶力学性能较差的缺陷，利用小麦淀粉与聚乙烯醇（PVA）、硼砂（B）、海藻酸钠（SA）等天然/无机材料通过物理/化学交联合成了PVA/B/CS和SA/B/CS 2种生物基水凝胶，考察其力学性能和溶胀性能；并制备生物基水凝胶包埋反硝化菌剂，考察其对水体中亚硝酸盐氮（NO_2~--N）的去除性能。结果表明：合成的2种生物基水凝胶均具有良好的力学性能，PVA/B/CS水凝胶的拉伸断裂伸长率最高可达1 088%,SA/B/CS水凝胶的拉伸断裂伸长率最高可达562%;PVA/B/CS_(2.7)水凝胶包埋反硝化菌剂（D-PVA/B/CS_(2.7)）去除水中NO_2~--N30 h后，去除效率为94.81%;SA/B/CS_(2.7)水凝胶包埋反硝化菌剂（D-SA/B/CS_(2.7)）去除水中NO_2~--N 40 h后，去除效率为94.99%，说明所合成的生物基水凝胶具有辅助去除水体中氨氮的效果。
2024年02期 v.43;No.215 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 385K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 许世超;祖彤彤;郝梦琛;杨杰;
针对小麦淀粉（CS）凝胶力学性能较差的缺陷，利用小麦淀粉与聚乙烯醇（PVA）、硼砂（B）、海藻酸钠（SA）等天然/无机材料通过物理/化学交联合成了PVA/B/CS和SA/B/CS 2种生物基水凝胶，考察其力学性能和溶胀性能；并制备生物基水凝胶包埋反硝化菌剂，考察其对水体中亚硝酸盐氮（NO_2~--N）的去除性能。结果表明：合成的2种生物基水凝胶均具有良好的力学性能，PVA/B/CS水凝胶的拉伸断裂伸长率最高可达1 088%,SA/B/CS水凝胶的拉伸断裂伸长率最高可达562%;PVA/B/CS_(2.7)水凝胶包埋反硝化菌剂（D-PVA/B/CS_(2.7)）去除水中NO_2~--N30 h后，去除效率为94.81%;SA/B/CS_(2.7)水凝胶包埋反硝化菌剂（D-SA/B/CS_(2.7)）去除水中NO_2~--N 40 h后，去除效率为94.99%，说明所合成的生物基水凝胶具有辅助去除水体中氨氮的效果。
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