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環(huán)境友好大豆蛋白質(zhì)材料改性開發(fā)
由于環(huán)境污染的加劇及石油基資源的日益短缺,基于可再生資源的生物材料日益受到重視。大豆蛋白質(zhì)是豆油產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物,是一種來源豐富的可再生植物資源,也是一類添加增塑劑后可熱塑成型的天然高分子材料。然而,單獨(dú)由大豆蛋白質(zhì)制備的塑料硬且脆,加入小分子增塑劑后,大豆蛋白質(zhì)熱塑性改善,柔韌性增加,但力學(xué)強(qiáng)度較低且對水敏感,限制了其發(fā)展和應(yīng)用。本項目以大豆分離蛋白質(zhì)(SPI)為主要原料,通過與其他生物可降解材料的共混,以及與納米粒子的復(fù)合來得到廉價、加工性良好且力學(xué)及防水性能改善的大豆蛋白質(zhì)環(huán)境友好材料。本技術(shù)的創(chuàng)新之處在于：(1)制備了鄰苯二甲酸酐改性的大豆蛋白質(zhì)(PAS)并用其來增強(qiáng)甘油增塑的大豆蛋白質(zhì),在不添加任何增容劑的情況下得到了兩相相容性良好、性能改善的大豆蛋白質(zhì)復(fù)合材料,探討填料、基體相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)與相容性之間的關(guān)系；(2)將碳納米管進(jìn)行酸改性后與大豆蛋白質(zhì)復(fù)合,得到分散性良好、增強(qiáng)效果明顯的納米復(fù)合材料,研究酸改性后納米管表面極性的變化對其在基體中的分散以及與基體相容性的影響；(3)在無增塑劑添加的情況下,通過熔融共混制備了全生物降解的SPI/聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯(PBAT)共混材料,該共混材料在高蛋白質(zhì)填充量的情況下仍具有較好的韌性和強(qiáng)度；(4)首次通過熔融法制備了SPI/聚乙烯醇(PVA)共混膜材料,制備過程簡單、綠色且產(chǎn)品性能優(yōu)良；為了進(jìn)一步改善共混材料的力學(xué)性能,繼而在SPI/PVA材料中引入層狀硅酸鹽蒙脫土(MMT),利用SPI/PVA與MMT三者間強(qiáng)的氫鍵作用制備剝離型或插層型納米復(fù)合材料,所得材料強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、防水性提高。
北京化工大學(xué)
2021-02-01
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納米粒子改性的SEBS熱塑性彈性體材料
熱塑性彈性體（TPE）是一類在常溫下顯示橡膠彈性，高溫下又能塑化成型的高分子材料。由于它無需硫化就具有硫化橡膠的物理機(jī)械性能，能耗低；又有類似熱塑性塑料的加工特性，加工工藝簡單；邊角料可完全回收，節(jié)省資源，有利環(huán)保。所以，自1958年問世以來，受到了極大的重視，被稱為“第三代橡膠”。SEBS屬于苯乙烯類熱塑性彈性體，由聚苯乙烯硬段和氫化的聚丁二烯烴軟段構(gòu)成嵌段共聚物，具有優(yōu)良的橡膠彈性、優(yōu)異的耐候性、優(yōu)異的耐低溫性能、環(huán)保性能、著色性能等特點(diǎn)。SEBS很少單獨(dú)使用。原因在于SEBS與傳統(tǒng)的硫化橡膠相比，存在著剛性過大、壓縮變形大、耐熱性差等缺點(diǎn)，且單純使用SEBS的價格昂貴。 本項目通過SEBS與納米粒子、通用熱塑性塑料等改性劑的熔融共混，改善了基于SEBS的熱塑性彈性體在上述方面的不足。納米粒子改性的SEBS熱塑性彈性體材料可用于家用電器、體育用品、汽車材料、醫(yī)療器械、建筑業(yè)、制鞋業(yè)等許多領(lǐng)域。
上海理工大學(xué)
2021-04-11
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原位插層聚合蒙脫土改性尼龍復(fù)合材料
可以量產(chǎn)/n本技術(shù)采用原位插層聚合方法制備尼龍6/蒙脫土（PA6/MMT）復(fù)合材料。已研制出兩種材料：原位插層聚合蒙脫土改性PA6和原位插層聚合PA6/復(fù)合蒙脫土高阻隔性材料。原位插層聚合蒙脫土改性PA6：將Na-MMT、ε-己內(nèi)酰胺、催化劑、助催化劑、活性劑和水混合均勻，形成穩(wěn)定的膠體分散體系，使分散體系在機(jī)械攪拌和超聲波振蕩作用下，混合分散均勻，放入自制聚合釜中聚合。使離子交換、單體插層、單體原位聚合一步完成，不但縮短了工藝流程，降低了成本，還提高了產(chǎn)品性能。將反應(yīng)溫度設(shè)定在聚合物熔點(diǎn)以下，提高
湖北工業(yè)大學(xué)
2021-01-12
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高強(qiáng)韌金屬結(jié)構(gòu)材料的外物理場改性技術(shù)
提高金屬結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度和韌性對拓展材料的應(yīng)用領(lǐng)域具有重要意義，特別對于顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，其具有高的比強(qiáng)度、比剛度、耐磨、耐疲勞、低熱膨脹性、低密度、高微屈服強(qiáng)度、良好的尺寸穩(wěn)定性和導(dǎo)熱性等優(yōu)異的力學(xué)性能和物理性能，在航空航天和軌道交通領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景，是新型結(jié)構(gòu)材料中的新生中堅力量。本項目在掌握了顆粒相設(shè)計、復(fù)合材料熔體制備、鑄造、擠壓和熱處理工藝的前提下，以低溫場和電磁場為加工途徑，通過調(diào)控低溫處理時的降溫速度、處理時間、處理溫度和循環(huán)次數(shù)，調(diào)控電磁場強(qiáng)度、磁場作用時間等參數(shù)，對固溶時效態(tài)的
江蘇大學(xué)
2021-04-14
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稀土改性制備高容量鋰離子電池正極材料
鋰離子二次電池是繼鎳氫（Ni-MH）電池后最新一代可充電電池，其質(zhì)量比能量是Ni-MH電池的1.5-2倍，具有工作電壓高（3.6V）、安全、循環(huán)壽命長和無記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，工作溫度范圍可達(dá)-20-60℃。自1991年Sony公司用LiCoO2作為正極活性材料的鋰離子二次電池商品化以來，鋰離子電池目前是供不應(yīng)求。它廣泛地應(yīng)用于筆記本電腦、個人數(shù)據(jù)助理、手提終端
西安交通大學(xué)
2021-01-12
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玻璃基納米羥基磷灰石生物水泥及其制備方法
人體器官和組織往往因炎癥、受傷、老化、腫瘤或先天性畸形等造成損傷或缺損， 喪失原先的功能。為了替代、修復(fù)或重修這些器官或組織，一些由合金、高分子材料、 生物陶瓷制成的人工骨、人工關(guān)節(jié)云涌而起，但是這些生物材料，在外科手術(shù)時，難以 根據(jù)缺損部位的形狀及時地加工成待修復(fù)或替代的器官和組織的構(gòu)件，限制了這些生物 材料的應(yīng)用。 本發(fā)明的目的在于提供一種具有高度生物活性和較高機(jī)械強(qiáng)度、并能釋放鈣離子， 對癌細(xì)胞有抑制作用的骨粘連劑，也稱生物水泥。它是一種多相復(fù)合物，由磷酸鹽玻璃 相和納米羥基磷灰石晶體相所組成。磷酸鹽玻璃相賦予生物水泥以優(yōu)良的生物相容性與 生物活性，與調(diào)和液混合后，具有粘度逐漸增大的性能，形成的混合物最終能自行固化， 粘結(jié)骨組合件。混合時固化反應(yīng)的產(chǎn)物銨基磷酸鈣水化物經(jīng)人體生理模擬液作用，生成 新生態(tài)羥基磷灰石，對新骨的形成與生長起誘導(dǎo)作用。 功能特點(diǎn)： 1、多相復(fù)合物中的納米羥基磷酸鈣具有較大的比表面，能瀝析出鈣離子，對癌細(xì)胞的 生長有一定的抑制作用。 2、顆粒間的納米羥基磷灰石也彌補(bǔ)了顆粒間所形成的空穴，提高了生物水泥的強(qiáng)度。 3、7 天后的最高耐壓強(qiáng)度可達(dá) 95Mpa，最高抗折強(qiáng)度可達(dá) 36Mpa。 4、與現(xiàn)有產(chǎn)品相比更具有生物活性，有更高的機(jī)械強(qiáng)度，而且還具有一定的抑制癌細(xì) 胞生長的作用。
同濟(jì)大學(xué)
2021-04-13
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高性能生物基光固化樹脂的制備技術(shù)
以生物基原料生產(chǎn)環(huán)境友好的化工產(chǎn)品是人類實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路， 生物基涂層材料的研究已經(jīng)成為全球涂料科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的研究前沿。傳統(tǒng)的生物基光固化樹脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度偏低，力學(xué)性能較差，影響了其應(yīng)用推廣。團(tuán)隊圍繞如何制備兼顧生物基含量與綜合性能的生物基光固化樹脂開展研究，通過化學(xué)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，在提升生物基光固化樹脂性能的同時保證了其較高的生物基含量。目前團(tuán)隊所研發(fā)的生物基光固化樹脂具有較高的生物基含量和雙鍵轉(zhuǎn)換率，其固化膜的熱穩(wěn)定性及硬度、彈性模量、抗沖擊性等性能與常用商業(yè)石油基光固化樹脂相當(dāng)，產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。
江南大學(xué)
2021-04-13
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生物質(zhì)材料提取分離錸技術(shù)
研發(fā)了幾種高性能的提取及分離稀散金屬錸的活性體系。以生物質(zhì)廢棄物廢纖維素為原材料，胺基修飾制備得到了六種胺基化廢紙吸附劑，對 Re(VII) 表現(xiàn)出較高的吸附性能。針對含錸料液中經(jīng)常伴生鉬的問題，研制了以稻殼、秸稈為原材料的吸附劑，經(jīng)酯化后，得到了兩種吸附材料 ORH 、 OCS ，以另一種天然生物質(zhì)褐藻為原材料，經(jīng)酯化后，得到了具有活性的交聯(lián)吸附劑 CAS 。通過對實(shí)際料液分離錸的動態(tài)模擬實(shí)驗，驗證了這幾類吸附劑的實(shí)際應(yīng)用性，對 Re(VII) 的回收率可達(dá) 97% 以上，為工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。針對傳統(tǒng)錸的液相分離體系，研制成功多種用于固相萃取的樹脂微球，其分離過程可避免傳統(tǒng)液液萃取體系易產(chǎn)生第三相，以及產(chǎn)生大量無機(jī)廢棄物等弊端，實(shí)現(xiàn)了快速、綠色的分離效果。以工業(yè)液液分離反應(yīng)器為藍(lán)本，自行設(shè)計建制了一套恒溫萃取裝置，溫度控制范圍在 5 ℃ -80 ℃，控溫精度可達(dá)± 0.05K 。在此裝置上測定了 10 余套錸的液液分離過程中的熱力學(xué)參數(shù)，以經(jīng)典的統(tǒng)計力學(xué)結(jié)合溶液化學(xué)理論，計算得到了液液分離過程的熱力學(xué)參數(shù)，進(jìn)一步解釋了萃取反應(yīng)過程中的溶液化學(xué)理論，為反應(yīng)器的工業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。
遼寧大學(xué)
2021-04-11
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MOFs生物雜交材料的可控設(shè)計
開發(fā)一種簡單的合成策略，制備具有高活性的酶@MOFs生物雜交材料。該方法的關(guān)鍵在于添加了能夠作為“形貌調(diào)制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一種陰離子生物聚多肽，不僅可通過靜電組裝方式調(diào)控酶的表面電荷進(jìn)而加速酶@ZIF-8雜交材料的形成，而且PLGA直鏈上豐富的羧基基團(tuán)可與金屬離子競爭配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔徑尺寸的酶@ZIF-8納米結(jié)構(gòu)（圖1A）。研究表明不同的納米結(jié)構(gòu)對于雜交材料的活性有重要影響，其中設(shè)計的介孔2D酶@ZIF-8納米片結(jié)構(gòu)由于具有更短的底物擴(kuò)散路徑和更大的孔道尺寸，極大提高酶活性位點(diǎn)的利用率，因此得到的MOFs雜交材料具有優(yōu)異的生物活性。基于提出的合成策略，研究人員還建立一個 MOFs“人造細(xì)胞”，通過酶級聯(lián)反應(yīng)模擬細(xì)胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)（圖1B）。該人造細(xì)胞對葡萄糖具有雙重光學(xué)（熒光和比色信號）響應(yīng)，兩種光學(xué)信號都與葡萄糖濃度成正比，并且在兩個互補(bǔ)的濃度范圍內(nèi)靈敏。
中山大學(xué)
2021-04-13
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耐熱型全生物降解材料
本項目提供一種耐熱型全生物降解材料的制備方法，以聚乳酸材料為基體樹脂，加入的耐熱改性劑成本較低，且與聚乳酸一樣可完全生物降解，生產(chǎn)過程所用設(shè)備簡單，只須在通用設(shè)備上做一些改進(jìn)，所制備的耐熱材料與進(jìn)口料相比有明顯的價格優(yōu)勢。主要技術(shù)參數(shù)：產(chǎn)品生產(chǎn)周期小于40s, 耐熱溫度超過100℃。可用于一次性餐具的生產(chǎn)。
常州大學(xué)
2021-04-14