Design of Wood/Montmorillonite (MMT) Intercalation NanocompositeCollege of Material Science and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, P.R.China

Studying new wood composites through nano science and technology (NSC) will develop new compounding theory of wood, and accelerate the combination of new technology, wood science, material science and other disciplines. The compounding of wood and inorganic MMT on nanoscale molecular level has high potential to greatly improve the mechanical properties, fire retardance, abrasion resistance, decay resistance, dimensional stability and other properties of wood. Based on the great achievements of polymer/montmorillonite (MMT) nanocomposites, this paper reviewed nano intercalation compounding methods (i.e. in-situ intercalative polymerization and direct polymer intercalation), and discussed the structure, properties and modification of montmorillonite (MMT). According to the main chemical components and particular structure of wood, the authors discussed the liquefaction and plasticization of wood, compared the dissolvability and meltability between wood and polymer, and then systematically put forward the basic idea, technological processes and schematic diagram to prepare wood/MMT nanocomposites (WMNC). The key technology to prepare WMNC is either to introduce delaminated MMT nanolayers into wood with the help of some intermediate polymers, or to obtain liquefied wood or plasticized wood from the complicated natural composite. It is applicable and effective to realize wood/MMT nanoscale compounding with the help of proper intercalation agent and medium polymer through the proposed "one-step" or "two-step" impregnating processes.     

纤维素微纳晶体制备复合超滤膜材料的研究

为改善普通聚砜超滤膜水通量低、亲水性差、不耐污染的缺点,该文以纤维素浆粕为原料,通过超声波辅助酸催化水解的方式制得纤维素微纳晶体,并对其性能进行表征;将所得产品和聚砜共混,采用浸没沉淀相转化工艺制备超滤膜材料,测定超滤膜的水通量、截留率、平均孔径、孔隙率、抗张强度等性能。结果表明:随着纤维素微纳晶体用量的增加,超滤膜的水通量逐渐增大;当纤维素添加量与聚砜质量分数达30%时,超滤膜水通量可达234.2 L/(m2·h),牛血清蛋白溶液截留率为93.4%。纤维素微纳晶体的加入提高了膜的水通量,明显改善了聚砜超滤膜的性能。此外,通过红外及原子力显微镜对复合超滤膜进行了表征。      

香蕉假茎制备抗菌敷料的性能分析

为探究香蕉假茎制备为抗菌敷料的可行性,该研究以香蕉假茎为原料,提取香蕉纤维素,经超声粉碎获得香蕉纳米纤维素。经冷冻干燥制成5种浓度的香蕉纳米纤维素气凝胶敷料,探讨气凝胶敷料的性能。结果表明,当香蕉纳米纤维素悬浮液浓度为10 g/L时,所制备气凝胶敷料的溶胀率为3 080%,保水率为1 590%,水蒸汽透过率为810 g/m2·24h,有利于吸收伤口处的组织液和维持湿度平衡。在抗菌性的测试中,所制备的气凝胶敷料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有抑制作用。研究表明香蕉假茎在生物医学方面的应用具有潜力。     

纳米级小肽螯合铜对小白鼠铜排泄和免疫指标的影响

试验的目的是考查以硫酸铜、碱式氯化铜、蛋氨酸铜、纳米铜和纳米小肽螯合铜等不同铜源供给形式对小白鼠铜排泄和血液免疫指标的影响。试验将120只18日龄小白鼠随机分为Ⅰ(小肽+硫酸铜组)、Ⅱ(硫酸铜组)、Ⅲ(碱式氯化铜组)、Ⅳ(蛋氨酸铜组)、Ⅴ(纳米铜组)和Ⅵ(纳米小肽螯合铜)等6个处理组,每个处理组设4个重复,每个重复5只小白鼠。饲喂试验分0～56、～121、3～192、0～26和27～33 d 5个阶段。其中0～5 d为预饲期,后4个阶段为试验期。预饲期和试验期各处理组采用相同的基础日粮。试验期Ⅰ～Ⅵ组饲粮铜的含量(以铜计)在6～12、13～19、20～26和27～33 d 4个阶段分别为2.5、5、10及15 mg/kg。结果表明,纳米小肽螯合铜组小鼠的铜排泄量显著低于其它各组。饲喂第2、3、4阶段,纳米小肽螯合铜组小鼠的血清免疫蛋白IgGI、gMI、gA、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)及白介素-2(IL-2)均极显著(P<0.01)高于其它各组。     

微纳纤丝改性豆胶制造染色杨木胶合板

将不同微纳纤丝添加量的三聚氰胺树脂涂饰在杨木单板表面,并以添加微纳纤丝的豆胶作为胶黏剂,制造杨木胶合板,检测微纳纤丝添加量对染色杨木单板表面色牢度、胶合板表面耐磨性能、胶合强度的影响。结果表明:微纳纤丝可明显改善单板表面色牢度及表面耐磨性能;在豆胶中加入微纳纤丝,可提高胶合板的胶合强度。     

三种益生芽孢杆菌制备纳米硒能力研究

纳米硒因易于被机体吸收、毒性小且具有抗肿瘤、抗氧化、增强机体免疫力等功能,而被广泛应用于各领域。为探讨不同益生芽孢杆菌制备纳米硒的能力,以阿氏芽孢杆菌SI9、解淀粉芽孢杆菌AT34和凝结芽孢杆菌LB-9为研究对象,比较其转化Na₂SeO₃合成纳米硒的能力,并对其制备的纳米硒颗粒进行形貌表征和含量测定。结果表明,阿氏芽孢杆菌SI9还原制备纳米硒能力最强,解淀粉芽孢杆菌AT34与凝结芽孢杆菌LB-9次之;随着Na₂SeO₃浓度的升高,菌株的生长均受到抑制;在Na₂SeO₃浓度为200 μg·mL^-1时,上述三株菌的纳米硒产率分别为48.3%、36.3%、34.8%,提取率分别为96.9%、95.0%和94.0%,纯度分别为73.2%、78.1%和89.4%,对Na₂SeO₃的转化率均为100%;场发射扫描电镜观察三株菌的纳米硒颗粒尺寸均在70～500 nm 之间。研究结果可为微生物法转化制备纳米硒提供理论支持。     

半导体物理学的发展及启示

半导体物理学是凝聚态物理学的一个重要分支，也是现代微电子器件工艺学的理论核心。研究和探讨半导体物理学的发展规律，对于掌握半导体科学技术今后的发展趋势具有重要意义。文章着重回顾与评述了晶体管的发明过程、半导体超晶格物理的发展以及半导体纳米量子器件的研究进展，展望了新型半导体纳米材料的发展前景，并以半导体物理学的发展历程为依据剖析了其发展规律和特点     

纳米无机物对MF树脂耐磨性能的影响

用单一和复合的纳米无机物直接加入三聚氰胺甲醛(MF)树脂中,探讨其种类、用量、复合比例等对MF树脂耐磨性的影响。结果表明,纳米二氧化硅HTSi-03和纳米三氧化二铝HTAl-06以1:2的质量比复合,总用量为30g·m-2时,能显著提高MF树脂浸渍装饰纸层压板的耐磨性能,耐磨转数可达4300r,达到浸渍纸层压木质地板国家标准家用Ⅱ级的要求。用红外光谱和差示扫描量热法进一步分析了纳米无机物对提高MF树脂耐磨性的改性机理。     

纳米包装材料对稻谷储藏品质的影响

在30℃、80%RH条件下,用含纳米无机抗菌剂的聚乙烯(PE)包装袋储藏稻谷,研究纳米包装材料对储藏稻谷品质变化规律的影响。在90d储藏期内跟踪检测稻谷的脂肪酸、糊化特性、质构等指标的变化,分析纳米抗菌包装材料和普通包装材料对稻谷品质劣变的影响。结果表明,经90d储藏后的稻谷脂肪酸升高9.41%,与普通包装材料相比,含纳米抗菌剂的包装材料能够较好地抑制稻谷品质劣变,延长稻谷储藏期。     

核壳结构nano-CaCO_3/POE复配体系改性渔用聚乙烯复合材料的制备及性能

以纳米碳酸钙/乙烯辛烯共聚物(nano-CaCO_3/POE)复配体系为改性剂,采用两种共混工艺,调节nano-CaCO_3/POE复配体系在渔用高密度聚乙烯(HDPE)基体中的含量,制备了核壳结构nano-CaCO_3/POE复配体系改性渔用聚乙烯三元复合材料(nano-CaCO_3/POE/HDPE),研究了共混工艺、复配体系配比及其含量对nano-CaCO_3/POE/HDPE三元纳米复合材料微观形态结构和宏观力学性能的影响。结果表明,当复配体系中nano-CaCO_3和POE质量比为1∶4时,两步法共混工艺可使nano-CaCO_3与POE在聚乙烯基体中形成nanoCaCO_3为核、POE为壳的核壳结构,且该核壳结构由POE包裹2~3颗nano-CaCO_3粒子组成,尺寸为100~200 nm,均匀分散于聚乙烯基体中。此外,当核壳结构nano-CaCO_3/POE复配体系的含量为5%时,所制备的nano-CaCO_3/POE/HDPE三元复合材料的综合力学性能最优,与纯HDPE相比,其断裂强度、屈服强度和断裂伸长率分别提高了37.2%、5.1%和27.0%。