PLA/MWNTs/HA复合材料的制备和性能研究

采用超声辅助原位湿法合成多壁碳纳米管／羟基磷灰石纳米复合材料(MWNTs／HA)，并通过溶液浇铸法制备了PLA／MWNTs／HA复合材料薄膜。考察了MWNTs／HA纳米粒子含量对复合膜性能的影响，并通过力学性能、SEM、FTIR、以及DMTA对复合膜性能进行了表征，结果表明：随着纳米粒子质量分数的增加，复合膜的拉伸强度呈下降趋势；拉伸模量和储能模量呈现先下降后上升的趋势；玻璃化转变温度则呈现不断上升趋势。     

表面不同修饰的两种多壁碳纳米管引起RAW264.7细胞蛋白质差异表达

目的：比较表面不同修饰的两种多壁碳纳米管［经酸化处理的多壁碳纳米管（acid-treated multi-walled carbon nanotubes, aci-MWNTs）和牛磺酸表面修饰的多壁碳纳米管（taurine-modified multi-walled carbon nanotubes, tau MWNTs）］ 引起小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞蛋白质表达的差异。方法：两种碳纳米管均以20 mg/L的剂量,24 h的时间染毒细胞,并设置空白对照组;运用尿素裂解、冰浴超声的方法破碎细胞,提取细胞全蛋白,运用二向凝胶电泳分离细胞全蛋白,寻找银染凝胶图像上表达差异蛋白点,对差异蛋白行质谱分析鉴定,在蛋白水平上探究两种MWNTs对细胞作用的机制。结果：两种碳纳米管处理的细胞,表达有显著差异的蛋白点共13个,功能包括凋亡相关、钙结合、细胞周期相关、DNA合成、蛋白质折叠和能量代谢等方面,并与本课题组前期研究观察到的MWNTs对细胞凋亡诱导及线粒体损伤等细胞毒性结果相吻合。结论：两种MWNTs均能引起RAW264.7细胞蛋白表达的变化,表面不同修饰的MWNTs作用有差异,高通量蛋白质组学方法有望用于碳纳米管生物学效应及毒性机制研究。     

壳聚糖修饰单壁碳纳米管的制备与细胞毒性研究

目的:制备稳定的水溶性的壳聚糖/碳纳米管(CHI/SWCNT-COOHs)纳米材料,对其表征并检测纳米材料的细胞毒性.方法:市售单壁碳纳米管(Raw SWCNTs)以强酸处理,形成残缺的羧基化单壁碳纳米管(SWCNT-COOHs),然后,低分子壳聚糖(CHI)与SWCNT-COOHs反应制备壳聚糖/碳纳米管(CHI/S...     

聚甲基丙烯酸甲酯接枝多壁碳纳米管的制备及表征

采用原位聚合的方法,分别在本体及超临界CO2介质中将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到多壁碳纳米管(MWNTs)表面,通过GPC、拉曼光谱、TGA等手段对样品进行表征。聚合产物的GPC结果表明,体系中的PMMA存在游离和接枝两种状态;拉曼光谱中峰的红移以及D峰与G峰强度比值的增加证明PMMA与MWNTs之间存在化学键作用;TGA结果表明PMMA在本体和超临界CO2中的接枝率分别为39％和27％。     

多壁碳纳米管-环氧树脂纳米复合材料的γ-射线固化行为

通过γ-射线辐射固化制备了多壁碳纳米管-环氧树脂复合材料。采用索氏提取法、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和差示扫描量热法(DSC)测试了多壁碳纳米管环氧树脂复合体系的凝胶含量、转化率及热流曲线等固化动力学参数。采用扫描电子显微镜（SEM）表征了复合材料的微观组织。结果表明：通过γ-射线辐射固化的复合体系的凝胶含量随着辐射剂量、光引发剂含量的增加而增加;由于多壁碳纳米管对活性反应中心的影响,转化率随着多壁碳纳米管加入量的增加呈先下降,后增加的趋势。复合体系中多壁碳纳米管含量较高时易发生团聚,团聚会对复合体系的固化行为产生一定影响。     

壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜诱导羟基磷灰石仿生合成的研究

目的制备壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜作为骨引导再生膜,诱导羟基磷灰石仿生合成,研究低浓度多壁碳纳米管对复合膜仿生矿化的影响。方法壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜在仿生溶液中仿生矿化,并用傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对复合膜表面的形态和结构进行表征,同时将复合膜分别与血清蛋白和大鼠骨髓基质干细胞培养。结果壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜表面矿化生成纳米羟基磷灰石,并且多壁碳纳米管的分散程度影响羟基磷灰石晶体的体积。当多壁碳纳米管的浓度为1%(质量分数)时,羟基磷灰石晶体的体积最小,约9.6 nm。多壁碳纳米管能够促进复合膜吸附蛋白(P<0.05),并且在实验早期(<2 h),1%浓度吸附量最高。同时,碳管的添加能够促进大鼠骨髓基质干细胞增殖,1%浓度最为显著(P<0.05)。结论壳聚糖/多壁碳纳米管复合膜具有促进骨形成的潜力。     

预处理对碳纳米管吸附储氢性能的影响

以Fe/S iO2为催化剂,采用化学沉积法裂解乙炔制备了多壁碳纳米管。研究了预处理对碳纳米管储氢性能的影响。使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)和低温N2吸附(BET)对预处理前后的碳纳米管进行表征。结果表明:酸处理和热处理对碳纳米管的重量储氢容量有明显的影响,经酸处理后的碳纳米管样品在充氢压力10M Pa和30°C条件下的饱和重量储氢容量为1.90%,而粗样品只有0.4%,再经1 200°C,N2气氛下热处理后的重量储氢容量达到2.10%。     

碳纳米管填充PTFE的制备及平头型小冲杆测试研究

采用冷压烧结法制备了经过不同表面处理和不同含量多壁碳纳米管(MWCNTs)改性的聚四氟乙烯(PTFE)材料,探索采用平头型小冲杆测试方法对材料进行性能测试。得到了材料的载荷 位移曲线,发现不同的表面处理和不同含量的MWCNTs对聚四氟乙烯复合材料性能具有不同的增强效果。通过对填充材料的扫描电镜（SEM）分析,认为MWCNTs可以导致PTFE材料纤维韧性强化的倾向。     

功能化多壁碳纳米管对L02细胞的作用

目的 探讨羧基化及羟基化多壁碳纳米管对肝细胞的毒性及相关机制.方法 利用透射电镜、扫描电镜、X-射线光电子能谱仪对原始多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管和羟基化多壁碳纳米管进行表征.将浓度分别为12.5、25、50、100、200μg/ml 的3种碳纳米管分别与人正常肝细胞系L02细胞共育24 、48 、72h.采用水溶性四氮唑法进行细胞毒性评价,用2,7-二氯荧光黄双乙酸盐法检测细胞内活性氧(ROS)的生成.结果 透射电镜显示3种碳纳米管平均管径均为10～20nm,长度均为10～30μm;扫描电镜显示碳纳米管形貌相似;X-射线光电子能谱仪分析显示功能化多壁碳纳米管分别在289和286ev处特征峰峰值明显增高.水溶性四氮唑法检测显示碳纳米管的细胞毒性作用呈现浓度依赖性并与作用时间具有一定关系.羧基化多壁碳纳米管比原始多壁碳纳米管及羟基化多壁碳纳米管的细胞毒性小.诱导细胞内ROS升高的次序为原始多壁碳纳米管>羧基化多壁碳纳米管>羟基化多壁碳纳米管;碳纳米管诱导细胞内活性氧含量与共育时间有关:碳纳米管与细胞作用36 h以内时,细胞内ROS含量随时间逐渐增加,36h后细胞内ROS含量随作用时间延长逐渐降低.结论 羧基化多壁碳纳米管比原始多壁碳纳米管在低浓度时具有更好的生物相容性,羟基化多壁碳纳米管比原始多壁碳纳米管在48h 后表现出稍好的生物相容性.不同化学表面性质的碳纳米管对细胞活力的影响不同,其与细胞的相互作用可能存在不同机制.     

碳纳米管改性硅橡胶的电学特性

用碳纳米管(CNT)填充硅橡胶制备了碳纳米管/硅橡胶复合材料,并研究了复合材料的电学特性。结果表明:随着碳纳米管含量的增加,复合材料的电阻率急剧下降,当wCNT=0.075时,电阻率下降了约10个数量级。随着拉力增大,复合材料的力敏效应增大。复合材料存在明显的弛豫现象:拉力越大,电阻率的弛豫时间越长;碳纳米管含量越大,复合材料的弛豫现象越不明显,可以用R(t)=(R0-R∞)exp(t/τ) R∞来描述复合材料的弛豫过程。     

活性炭表面酸化改性对催化聚丙烯成炭的影响

通过硝酸氧化处理对椰壳类活性炭(AC)进行酸化改性,研究酸化条件(温度、时间、浓度)对AC酸值的影响,并考察不同酸值的AC对PP(聚丙烯)/NiO/AC复合材料成炭的影响。采用比表面积及孔径分析仪考察改性活性炭的比表面积及孔结构;以Beohm滴定实验、X射线光电子能谱(XPS)表征改性AC表面含氧官能团种类及含量;用马弗炉、扫描电镜(SEM)考察不同酸值的AC和NiO协效催化聚丙烯成炭及成炭结构。实验结果表明:硝酸处理后,AC比表面积和孔结构均有所变化;酸化条件对AC表面酸性官能团的含量影响显著,改性后表面酸性官能团含量明显增加,酸性官能团主要为-COOH、-CO和-OH;AC表面酸性官能团的增多促进了聚丙烯自身成炭能力,改善了残炭结构。     

碳纳米管改性聚四氟乙烯材料的滚动磨损性能

在16 ℃和32 ℃下,采用不同表面处理、不同质量分数的多壁碳纳米管（MWCNTs）填充聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,在ISO 9352标准滚动磨损试验机上测定其钢轮滚动磨损率、连续滚动磨损钢轮表面温升变化和模拟磨粒磨损值。结果发现,在相同负载下,不同表面处理MWCNTs/PTFE复合材料的钢轮滚动磨损率比纯PTFE下明显减小,且MWCNTs/PTFE转移膜呈小面积点状形状,磨屑形态也有不同形态。通过观察磨屑照片、体视显微镜和扫描电镜(SEM)对MWCNTs/PTFE材料的钢轮滚动摩擦磨损和模拟磨粒磨损机理分析,推测MWCNTs填充后改变了材料的微观结构,从而导致了不同表面处理的MWCNTs/PTFE材料之间性能的差异。     

聚醚醚酮/碳纳米管/生物活性玻璃复合材料的成骨细胞相容性研究

目的:探讨新型聚醚醚酮/碳纳米管/生物活性玻璃(PEEK/CNTs/BGs)复合材料的体外成骨细胞相容性。方法:体外培养小鼠成骨细胞MC3T3-E1,通过噻唑蓝法、吖啶橙荧光染色法研究PEEK/CNTs/BGs复合材料对成骨细胞增殖的影响。应用扫描电镜(SEM)观察MC3T3-E1细胞在PEEK/CNTs/BGs复合材料表面的黏附生长情况。结果:MC3T3-E1细胞在PEEK/CNTs/BGs复合材料表面的增殖能力较聚醚醚酮和聚醚醚酮/碳纳米管(PEEK/CNTs)复合材料强。SEM实验结果表明,PEEK/CNTs/BGs复合材料表面有利于MC3T3-E1细胞黏附、铺展和生长。结论:PEEK/CNTs/BGs复合材料具有良好的成骨细胞相容性,有望作为新型骨科材料。     

碳纳米管改性聚四氟乙烯材料的导热性能

针对所制备的由不同表面处理和不同含量的多壁碳纳米管（MWCNTs）填充的聚四氟乙烯（PTFE）复合材料,测定其在变温度场下的导热系数、热扩散系数和热膨胀系数,得到了一系列关系曲线,初步分析了材料的热性能特点和规律。通过分析,发现随填充物含量的增加,由不同表面处理的MWCNTs填充的PTFE材料的导热性能均有所提高,但差异较大;特别是当热源输入温度较高时,导热系数和热扩散系数均显著增加。通过透射电镜(TEM)分析了不同表面处理的MWCNTs在PTFE中的微观结构,预测了在不同温度场下,材料各组分和内部结构对材料热性能的影响规律。     

多壁碳纳米管修饰电极的制备及其在抗生素测定中的应用现状

纳米材料又称超微颗粒材料,是指颗粒尺度为纳米数量级的粒子.纳米碳管(carbon nano tube,CNT)是一种常见的纳米材料,最早由日本科学家Iijima用高分辨透射电镜(HRTEM)发现,分为单壁碳纳米管(single-wall nano tube,SWNT)[1]和多壁碳纳米管(multi-wall nano tube,MWNT)[2],其中多壁碳纳米管的应用更加广泛.经过近20年研究,表明碳纳米管属于富勒(fullerene)碳系,是由碳的六元环构成的类石墨平面卷曲而成的纳米级中空管[3],两端由半球形的大富勒烯分子罩住,其中每个碳原子通过sp3杂化与周围3个原子发生完全键合.由于碳纳米管具有良好的导电性、催化活性、表面原子活性高、比表面积大及易与周围的其他化合物发生电子转移等特点[3],在电化学方面对于碳纳米管的研究热点多集中在利用碳纳米管修饰电极鉴定化工原料、药物分子和生物分子等不同物质上.管壁也很方便修饰上羧基等基团,这些基团可以有效降低某些反应的过电位,可以特异性鉴定一些物质[4].     

碳纳米管在聚丙烯腈中的分散状态

采用原位聚合法合成了不同碳纳米管(CNT)含量的碳纳米管／聚丙烯腈(CNT／PAN)复合材料，并利用X光电子能谱(XPS)、紫外、红外、扫描电镜等对产物进行了表征。结果表明：在原位聚合反应中，碳纳米管与PAN形成化学键合，大量碳纳米管均匀地分布在基体PAN内部，与PAN形成了良好的界面。     

不同浓度的多壁碳纳米管对HEK293细胞的影响

目的 研究多壁碳纳米管(MWCNT)对正常人胚肾293细胞的增生及细胞活性的影响.方法 采用离体培养的正常人胚肾293细胞株,接种人96孔板,细胞生长18h后加入不同浓度的单壁碳纳米溶液,碳纳米溶液作用于人胚肾293细胞48个h后,使用MTT(methyl thiazolyl tetrazoliun)比色法测每个孔的吸光值,计算人胚肾293细胞的生长抑制率并绘制细胞活性曲线.结果 不同浓度的多壁碳纳米管对人胚肾293细胞具有不同程度的抑制作用,且当其浓度达到0.5μg/ml时对细胞出现显著的抑制作用.结论 多壁碳纳米管能通过正常人胚肾293细胞膜进入细胞内,一定程度地影响细胞的活性,到达一定剂量时,细胞增生能力显著降低.因此,可以推测多壁碳纳米管对正常细胞生长作用有一定的安全剂量范围.     

等离子接枝处理超高分子量聚乙烯纤维

利用等离子接枝法对超高分子量聚乙烯纤维进行表面处理，在纤维表面产生活性官能团，并用紫外分析、红外分析探讨了纤维表面官能团的产生及变化。通过测定纤维复合材料层间剪切强度验证结构与性能的关系。     

多壁碳纳米管对小鼠肝和肺细胞蛋白质氧化损伤作用研究

目的 探索多壁碳纳米管对机体蛋白质的氧化损伤作用.方法 将20只老鼠随机分成4组,3个染尘组,1个对照组,用腹腔注射法进行1次性染尘,3个染尘组分别注入0.1、0.2、0.4 mg/ml的多壁碳纳米管(粒径20～40nm)颗粒悬浮液1ml.对照组注入等体积的生理盐水,染毒5天后测定肝脏和肺组织中的蛋白质羰基含量,比较不同浓度的多壁碳纳米管对肝和肺部蛋白质的氧化损伤作用.结果 不同浓度的碳纳米管染尘组小鼠与对照组相比较,肝脏组织蛋白质羰基含量在0.2mg/ml和0.4mg/ml染毒条件下都有显著性差异(P＜0.05).肺组织羰基含量在0.4mg/ml染毒条件下有极显著差异(P＜0.01).在其他浓度条件下都没有统计学意义(P＞0.05).结论 多壁碳纳米管对小鼠肝脏和肺部组织有一定的氧化损伤毒性作用.     

功能化碳纳米管在胰腺癌淋巴化疗中应用的初步探索

目的 观察功能化碳纳米管作为新型载体在胰腺癌淋巴化疗中的应用价值.方法 将多壁碳纳米管功能化(胺基化),在透射电子显微镜下观察功能化碳纳米管进入人胰腺癌细胞株BxPC-3的情况.采用3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)实验检测功能化碳纳米管对BxPC-3细胞的毒性以及携带吉西他滨的功能化碳纳米管对BxPC-3细胞生长的影响.采用大鼠淋巴结示踪实验评价功能化碳纳米管的亲淋巴系统特性.结果 在透射电子显微镜下观察发现,功能化的多壁碳纳米管的分散性明显增加,并可穿过细胞膜进入胰腺癌BxPC-3细胞.MTT实验检测发现,不同浓度的功能化碳纳米管对胰腺癌细胞BxPC-3的生长无明显影响;携带吉西他滨的功能化碳纳米管对BxPC-3细胞有明显的生长抑制作用,细胞抑制率为(50.2±5.0)％,略高于单用吉西他滨的(41.4±6.6)％,差异无统计学意义(P＞0.05).将碳纳米管注射入大鼠脚垫皮下,在其淋巴引流路径上的不同部位均可见到淋巴结黑染,且随淋巴流动分布范围较远,可达到大鼠肾门和腹主动脉旁淋巴结.结论 功能化碳纳米管具有较好的亲淋巴系统特性,并有良好的药物携带能力和肿瘤细胞靶向性,载体本身对细胞无明显毒性作用,功能化碳纳米管可能成为新型的安全高效的胰腺癌淋巴系统药物载体.