李玉洁
,
姚军燕
,
陈明河
,
苗旺
高分子材料科学与工程
聚乳酸静电纺丝纳米纤维因具有孔隙率小、比表面积大等优点,在组织工程、药物控释等领域具有广阔的应用前景.文中综述了聚乳酸纳米纤维的制备方法及其结构形貌与性能,并介绍了聚乳酸纳米纤维作为药物缓释体系的载体对药物的负载和释放的研究现状,同时对聚乳酸纳米纤维在组织工程和生物医药等领域的研究进行了展望.
关键词:
聚乳酸
,
静电纺丝
,
药物缓释
,
纳米纤维
李玉洁
,
冯玉红
,
张名楠
,
权亚彤
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.08.010
以木醋杆菌为菌种,在椰子水培养体系中添加甘油醛原位生物合成改性细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC).发现未改性BC和改性BC均具有良好的三维网状结构和优良的吸水、持水性能.采用FTIR、XRD、TGA和电子万能试验机对产物进行了分析表征,并测试了产物的特性粘度.结果表明,与未改性BC相比,改性BC的化学结构无改变;随着体系中甘油醛添加量的增大,所合成的改性BC的结晶指数略降低,但是其纤维素Ⅰα晶体的含量明显增加;而且改性BC显示出较好的热稳定性,当甘油醛添加量为10 g/L时,改性BC的最大失重温度比未改性BC提高了约20℃.此外,培养基中甘油醛的添加可以制备出聚合度低、溶解性能更好、韧性更强的BC,这有利于BC在工业上更广泛的应用.
关键词:
细菌纤维素
,
甘油醛
,
椰子水
,
生物合成
,
结晶指数
,
热稳定性
李玉洁
,
杨帆
,
余颖
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62796-7
光催化分解水制H2和光催化还原CO2是解决能源危机和全球变暖的有效途径.但是,由于粉末光催化剂存在回收效率低的问题,因而光催化成本很高.而磁性光催化剂便于回收和重复利用,因此人们把目光转向具有磁性的非光催化剂材料,试图通过改性使得磁性材料具有合适的水分解或者还原CO2的氧化还原电位.同时,对具有光催化活性但是没有磁性的材料进行磁化改性可以得到新型的磁性光催化剂.本文通过对本身具有磁性的NiO材料进行Cu掺杂能带调整,使调整后的NiO具有合适的氧化还原电位;对本身具有良好光催化氧化还原电位的CuO材料进行Ni掺杂磁化调整,使磁化后的CuO既有良好的氧化还原电位又有磁性.最终两种材料经过掺杂变成磁性光催化材料,既有较好的光催化性能,又可高效回收,因此有望在光催化领域具有潜在的应用前景.LSDA(局域自旋密度近似)+U(有效库仑相关能)计算方法能够很好地给出磁矩和禁带宽度等电子结构性质.本文通过LSDA+U计算方法对具有磁性的宽禁带半导体材料NiO进行电子结构改性研究,希望通过降低其禁带宽度、调整其氧化还原电位使之对太阳光有响应.因其同时具有磁性便于回收,使得光催化分解水制H2和光催化还原CO2成本高的问题得到解决.对NiO的磁胞进行了Cu掺杂计算,结果发现Cu的掺杂几乎没有引起NiO空间结构的变化,这是因为Cu和Ni的离子半径相近.通过对电子结构的计算发现掺杂体系的禁带变窄,并且在禁带中间出现了两条杂质能级,该杂质能级是由掺杂原子Cu 3d态组成.杂质能级的出现能够降低光生载流子在带隙中的复合,从而提高光催化效率.计算结果同时表明,Cu掺杂的NiO系统具有一个1μB的净磁矩,即Cu的掺杂使得NiO显示出磁性,而Ni的磁矩在掺杂前后几乎保持不变,由纯相的1.67μB增加到掺杂体系中的1.70μB.由于CuO本身低指数(111)面和(011)面具有合适的分解水制H2和还原CO2的氧化还原电位,如果对CuO进行磁化改性,可以使光催化剂CuO同时带有磁性,便于回收再利用.本文对CuO磁胞进行了Ni的掺杂计算.结果表明,由于离子半径相近,Ni掺杂几乎没有引起CuO空间结构的变化.掺杂后的体系具有一个1.66μB的净磁矩,同时Ni的掺杂引起多个杂质能级出现,靠近价带的杂质能级由Cu 3d态组成,而在导带底位置出现的杂质能级主要由Ni 3d态组成.整个能带向高能级方向平移.
关键词:
LSDA+U
,
氧化铜
,
氧化镍
,
磁矩
,
电子结构
,
光催化作用
