关键词： 复合水凝胶   氨氮   吸附机理   性能表征   循环利用  

摘要： 聚丙烯酸/海藻酸钠基纳米二氧化钛(PAA/SA@TiO_(2))复合水凝胶对氨氮具有良好的吸附效果,其最佳吸附条件为:pH=7,温度35℃,吸附剂用量6 g·L^(-1),吸附平衡时间70 min,当初始氨氮浓度分别为100、200、300 mg·L^(-1)时,吸附效率分别为85.56%、79.46%、67.63%.该吸附过程符合Langmuir模型的单层吸附,吸附动力学模型属于拟二级动力学模型的化学吸附.热重分析(TG)表明,PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶在446℃主链断裂降解,羟基和羧基发生热分解,在800℃时热损失率为48%.PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶结构稳定,经过5次循环吸附再生后,吸附效率仅下降约10%.研究结果表明PAA/SA@TiO_(2)复合水凝胶在含氮废水处理领域具有较好的应用前景,本研究为水凝胶应用于含氮废水处理提供理论依据和运行参数.

关键词： 股骨头坏死   新月征   软骨下分离   骨软骨界面   骨软骨组织工程   界面整合   复合材料   仿生支架   表面修饰   间充质干细胞  

摘要： 背景:股骨头坏死出现新月征是病情进程的“分水岭”,修复和稳定骨-软骨界面对阻止病情继续进展和预防股骨头塌陷尤为重要。利用组织工程学同步修复、整合骨-软骨界面具有潜在优势。目的:综述探讨解决股骨头坏死软骨下分离的潜在适宜技术。方法:检索1970年1月至2023年4月PubMed、Web of Science及中国知网、万方数据库中发表的相关文献,英文检索词:“Femoral head necrosis,Avascular necrosis of femoral head,Osteonecrosis of femoral head”等,中文检索词:“股骨头坏死,软骨下骨,软骨,软骨与软骨下骨整合”等,最终纳入114篇文献进行综述分析。结果与结论:①结构缺陷、缺血缺氧环境、炎症因素和应力集中可能造成股骨头坏死软骨下分离现象,软骨下骨分离会造成塌陷进展,并且可能与保髋手术失败相关,利用组织工程支架实现支架与骨-软骨界面的整合是治疗股骨头坏死软骨下分离的潜在方法之一。②目前的文献研究表明,多相、梯度支架和复合材料在促进骨、软骨细胞黏附与增殖,骨软骨基质的沉积方面均有提升,有助于支架与骨-软骨界面的整合,对治疗股骨头坏死软骨下分离有参考价值。③通过对支架表面进行修饰可以提高与界面整合的效率,但有各自不同的优缺点,提供不同环境的支架能够诱导同种间充质干细胞差异分化,有助于不同界面之间的整合。④未来有望应用于股骨头坏死软骨下分离的支架应为复合材料,具有梯度化和差异化的仿生结构,通过表面修饰和干细胞加载促进骨-软骨界面与支架的整合以实现治疗目的,但仍需进一步研究验证,而支架的降解速率与修复进度同步和不同界面之间的稳定性是未来需要解决的主要问题。

关键词： 碳纤维复合材料   预制体   针刺工艺  

摘要： 预制体作为复合材料的“增强骨架”,对复合材料的性能具有重要影响。而针刺工艺因其简单、快捷、低成本等优点逐渐成为制备预制体的主流技术。为了深入了解有关针刺技术、针刺预制体以及针刺复合材料的研究情况,介绍了针刺技术概况,论述了针刺工艺参数、针刺预制体类型以及针刺复合材料的实验研究和理论建模方面的研究进展,并基于此分析了针刺技术未来的发展方向。

关键词： 尼龙66   导电炭黑   马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物   力学性能   抗静电性能  

摘要： 采用马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA-g-MAH)改性,用双螺杆挤出和注塑成型制备增韧的导电炭黑/尼龙66(CCB/PA66)抗静电复合材料,测试材料力学、熔体流动和抗静电性能,使用扫描电子显微镜(SEM)观察断面相貌,采用差示扫描量热法(DSC)研究结晶行为。结果表明:EVA-g-MAH和PA66相容性良好。CCB能够提高PA66的抗静电性能,但使韧性和熔体流动性能降低。EVA-g-MAH可改善8%CCB/PA66的韧性和熔体加工性能。在8%CCB/PA66共混物中添加10%EVA-g-MAH,使冲击强度和断裂伸长率分别提高75.4%和45.1%,同时8%CCB/EVA-g-MAH/PA66保持较高的拉伸强度(50.5 MPa)。EVA-g-MAH质量分数为20%时,CCB选择性分布使8%CCB/PA66的体积电阻率和表面电阻降低2~3个数量级,分别达到4.3×10^(7)Ω·cm和6.5×10^(6)Ω。EVA-g-MAH质量分数为10%时,能够促进8%CCB/EVA-g-MAH/PA66中PA66的结晶;EVA-gMAH质量分数为20%时,会抑制8%CCB/EVA-g-MAH/PA6中PA66的结晶。

关键词： 非线性振动   复合材料层合方形板   双稳态   三种平衡状态   动态跳跃  

摘要： 建立了非对称铺设双稳态正交复合材料层合方形板的静力学和动力学模型。通过固化分析确定了三个平衡状态,展示了以温差绝对值为控制参数的超临界叉形分岔。通过稳定性分析确定了三个平衡状态为两个稳定平衡状态和一个不稳定平衡状态。通过静力学分析确定了双势阱势能曲线,这有助于对动态跳跃现象的研究。通过在动力学分析中引入阻尼,分析了平衡点的动态分岔。通过数值模拟讨论了基础激励频率对动力学特性的影响。当激励频率处于一定范围内时,系统会发生双势阱大振幅动态跳跃和非线性振动,此频率范围可以被设定为特定频率带宽。双稳态系统的主要动力学特性表现为周期振动、概周期振动和混沌振动。

关键词： 尼龙6   星形支化尼龙6   尼龙复合材料   连续玻璃纤维   力学性能  

摘要： 提升连续玻璃纤维增强尼龙6复合材料(cGF/PA6)力学性能的重要途径之一是改善玻璃纤维与尼龙之间的界面结合。本文将星形支化聚酰胺6(SPA6)应用于cGF/PA6复合材料体系,采用熔融挤出结合热压成型法制备了不同SPA6含量的cGF/PA6-SPA6复合材料。通过接触角实验测得SPA6与cGF具有更相近的极性。DSC检测结果表明PA6与SPA6共混后基体熔融温度相差不大、结晶温度和结晶度有所提高。三点弯曲法测得PA6-SPA6基体的弯曲强度相对于PA6和SPA6有所降低,但cGF/5wt%SPA6和c GF/10wt%SPA6复合材料的弯曲强度相对于cGF/PA6分别提高了4.9%和6.4%。短梁剪切试验测得cGF/5wt%SPA6和cGF/10wt%SPA6复合材料的层间剪切强度相对于cGF/PA6分别提高了16.7%和15.6%。悬臂梁摆锤冲击实验测得cGF/PA6和cGF/SPA6复合材料的冲击强度分别是PA6和SPA6的12倍和26.3倍。结合冲击断口形貌观察,可以推断在cGF/PA6复合材料中加入5wt%或10wt%的SPA6可以提高复合材料的弯曲和剪切强度,而对其冲击强度影响不大,且成本较低,具有一定的应用价值。

关键词： 生物炭   纳米二氧化硅   甘蓝型油菜   光合荧光特性  

摘要： 为探究生物炭和纳米二氧化硅联合施用对油菜叶片光合荧光特性的影响,本试验采用盆栽方式,设置CK(对照)、C(生物炭)、SI(纳米二氧化硅)、C+SI(生物炭与纳米二氧化硅联合施用)4个处理,研究其对油菜光合荧光特性和光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白含量的影响。结果表明,与CK相比,施用生物炭和纳米二氧化硅均可提高油菜叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),联合施用效果最佳,各指标数值整体表现为C+SI>SI>C>CK。单施生物炭和单施纳米二氧化硅仅显著提高叶片的光化学猝灭系数(qP)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)两个指标,生物炭对qP的提升效果较好,纳米二氧化硅对ΦPSⅡ的提升效果较好;各指标中两者联合施用的效果均高于单施生物炭或纳米二氧化硅,且在电子传递效率(ETR)、可变荧光(Fv)、最大荧光(Fm)等指标上较CK均能显著提高。生物炭和纳米二氧化硅联合施用可显著提高油菜叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量,而单施生物炭可显著提高叶绿素a和可溶性蛋白含量,单施纳米二氧化硅仅显著提高可溶性蛋白含量。综上,生物炭和纳米二氧化硅联合施用效果最佳,可显著提高油菜叶片的光合效率,优化反应中心的能量转运和利用,促进植株生长发育。

关键词： 料浆浸渍   C/SiC   BN   微观结构   氧化行为  

摘要： C/SiC复合材料作为一种高温结构材料,在航空航天热防护领域具有广泛的应用前景。然而,该材料的中低温抗氧化性能相对较差,制约了其在更广泛领域的应用。本研究采用料浆抽滤工艺,通过调节料浆中陶瓷含量在纤维增强体中引入不同含量的抗氧化组元BN,再通过反应熔体渗透法制备C/SiC-BN复合材料。系统研究了不同BN含量对复合材料结构组成及抗氧化行为的影响,并分析相关氧化机理。研究结果表明:引入BN颗粒显著降低了C/SiC的开口孔隙率,并明显提高了C/SiC的起始氧化温度。引入质量分数3%BN时,C/SiC-BN复合材料(B3样品)的抗氧化性能最优,其在900、1200和1500℃静态氧化1 h的质量损失率分别为0.009%、–0.301%、–0.596%,显著优于C/SiC。1500℃氧化后,B3样品的强度保持率最高,达到52%。900℃氧化时,C/SiC-BN复合材料主要经历C相和BN相的氧化,以O_(2)扩散反应控制的缓慢失重为主;1200℃氧化时,C相和BN相氧化速率加快,SiC发显著氧化,生成的B_(2)O_(3)、硼硅酸盐和SiO_(2)等氧化产物减缓了O_(2)的扩散速率,减小了基体碳的损伤;1500℃氧化时,SiC氧化速率加快,生成的SiO_(2)在复合材料表面形成的连续氧化膜阻碍了O_(2)的向内扩散。B_(2)O_(3)、CO等气体产物溢出及持续生成SiO_(2)主导了整个氧化过程。

关键词： 核壳纳米粒子   姜黄素   药物缓释   实验教学   科学前沿  

摘要： 设计了一个新型二氧化硅交联胶束核壳纳米粒子“合成、表征、应用”进阶式的本科生化学综合实验。首先,在聚合物自组装形成胶束的过程中加入硅源,使其与二氧化硅交联形成具有水溶性外壳和脂溶性内核的核壳结构的纳米粒子,再利用脂溶性内壳装载姜黄素药物,最后对装载姜黄素纳米进行药物缓释研究。本实验可以开拓学生的科研视野、熟悉纳米材料的合成方法与应用价值、锻炼制备纳米材料的实际操作能力,为学生以后从事科学研究和实际应用打下良好的基础。

关键词： 石墨烯   导热硅凝胶   导热系数   导热通路   复合材料  

摘要： 综述了石墨烯在导热硅凝胶领域的应用及研究进展,介绍了石墨烯复合硅凝胶的导热机理,分析总结了石墨烯的尺寸及层数、填充量、共价键改性、非共价键修饰以及结构设计对石墨烯基导热硅凝胶的影响,展望了石墨烯基导热硅凝胶的应用前景,并为下一步的研究开发提供思路。