关键词： 多酚   自组装   纳米材料   抗菌应用  

摘要： 细菌感染可引起多种疾病,是全球主要死亡原因之一。抗生素一直是治疗细菌感染类疾病的主要策略,但抗生素的过量和不合理使用已导致多种细菌产生耐药性,严重威胁人类生命健康。植物多酚具有天然的抗菌特性,但酚羟基结构的不稳定性限制了其生物利用。为解决这个难题,研究者将多酚与其他物质自组装构建新型纳米生物材料,不仅提高了多酚稳定性和生物利用率,还使其协同发挥抗菌活性,在抗菌领域中具有巨大的应用潜力和优势。综述了近年来不同类型的多酚自组装生物纳米材料构建策略及抗菌性能,包括多酚-金属、多酚-水凝胶、多酚-壳聚糖、多酚-蛋白质和多酚-脂质体等材料,指出了新型多酚自组装生物材料在抗菌领域应用中面临的问题,并对其应用前景进行了展望。

关键词： 硅碳负极   自组装   多元羧酸   锂储存  

摘要： 相比于传统物理打浆式简易硅碳材料的复合,本工作利用自组装的方式让有机酸碳源材料与纳米硅粉进行内部结合,羧酸碳源保护层在抑制硅材料膨胀的同时,通过相互间串联起的网络增加导电性,得到稳定性更好的硅碳复合负极材料。该方法首先在纳米硅粉表面进行修饰,使其表面带上氨基,通过酰胺化反应,让柠檬酸与纳米硅键合。此外过量的碳源材料包附于外层,形成多个单纳米硅颗粒聚集的微米级多核卵壳型颗粒。这种结构使得该电极材料在电流密度500 mA/g下,经过600圈的长循环下具有1073.4 mAh/g的比容量。在2 A/g的电流密度下,初始比容量为751.2 mAh/g,在300圈循环后比容量维持在573.0 mAh/g,容量保持率为76.3%。该实验工作为锂离子电池硅碳负极材料的合成提供了一种简单低成本的实用性合成思路。

关键词： 再生丝素蛋白   自组装   流变学   黏弹性能   组装程度  

摘要： 目的：丝素蛋白在特定条件下的聚集行为能够影响其动力学行为及黏弹性能，进而影响丝素蛋白材料的生物学性能，因此，本文通过系统研究丝素蛋白的自组装聚集行为，进而研究增强其力学性能及生物学性能的条件。方法：以家蚕蚕茧为原料，提取制备得到再生丝素蛋白，通过浊度实验寻找最佳组装条件；丝素蛋白溶液加入Na+后，通过流变学实验研究其对动力学行为和黏弹性能的影响；通过细胞增殖实验研究丝素蛋白的生物学性能。结果：提取的再生丝素蛋白以无规卷曲结构为主；最佳体外自组装条件：浓度为4 mg/mL的溶液在70 ℃组装6 h；丝素蛋白溶液中加入Ca2+对体外自组装起抑制作用，而加入Na+可以加快自组装速率和提高组装程度，并且随着Na+浓度的增加，丝素蛋白凝胶强度逐渐增强，凝胶网络更稳定；细胞增殖实验显示，再生丝素蛋白溶液比其自组装纤维更利于细胞生长和增殖。因此，丝素蛋白的浓度、温度、组装时间和离子都会对丝素蛋白的体外自组装聚集行为产生影响，本文初步研究丝素蛋白的自组装聚集条件和生物学性能，为提高丝素蛋白作为食品包装材料的性能提供实验依据。

关键词： 琼胶   海藻酸钠   层层自组装   交联剂  

摘要： 以琼胶和海藻酸钠为成膜基质,通过共混和层层自组装两种方法制备了琼胶/海藻酸钠共混膜和双层膜,并引入交联剂柠檬酸和阿魏酸,通过测定复合膜的机械强度、耐水性、热稳定性、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR)和微观结构等指标,探究了不同制膜方式结合交联剂对复合膜性能的影响。结果表明,与共混膜相比,双层膜表现出更优异的机械性能和耐水性,添加交联剂后,膜的水蒸气透过率(P<0.05)显著降低,拉伸强度、热稳定性和不透明度提高。其中柠檬酸交联的双层膜综合性能最佳,即拉伸强度51.57 MPa,断裂伸长率26.02%,水溶性24.42%,溶胀率101.67%。FT-IR分析表明柠檬酸通过与琼胶和海藻酸钠发生酯化反应形成CO进行共价交联,而阿魏酸通过与成膜基质形成氢键进行非共价交联。扫描电镜分析表明琼胶和海藻酸钠的相容性良好,各膜表面均平整、光滑,而添加交联剂后,膜截面褶皱减少,膜结构更加紧密。由此表明,层层自组装技术和交联剂的结合使用可以制备出综合性能更好的复合膜。

关键词： 聚酰亚胺   氮掺杂   多孔碳   自组装   超级电容器  

摘要： 由于氮掺杂多孔碳材料不仅保留原有材料的高比表面积、高孔隙率和发达的孔道结构等优势,还兼具杂原子良好的润湿性能和导电性,被广泛应用于超级电容器电极材料的研究。以均苯四甲酸二酐(PMDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为原料,通过水热法,在高温高压的条件下,分子链进行“自上而下”的折叠,形成三维纳米微球结构。借助对纳米球的高温热解,使氮元素保留在碳材料中,得到含有大量微孔和介孔结构的掺杂氮碳微球。当碳化温度达到800℃时,PI碳球具有709.39m^(2)/g的高比表面积和良好的氮掺杂率,很大程度上提高了此类电极材料的比电容和润湿性能。电化学测试表明,当扫描速率为0.5A/g时,电极材料能够达到253.6F/g的比电容,且在电流密度达到10A/g时,电极材料的电容保持率为59.6%。同时,在循环10000次后,比电容保持率出现涨幅达到105%,具有优异的循环稳定性。综上,通过自组装和氮掺杂的有效结合,制备的3D氮掺杂多孔碳微球具有理想的电化学性能,为制备超级电容器电极材料提供了一种可供参考的工艺。

关键词： 自组装   大豆7S蛋白   壳聚糖   姜黄素   抗肿瘤活性  

摘要： 利用尿素分子破坏大豆7S和壳聚糖(CS)的分子间作用力,使两者充分解离。解离的7S和CS在疏水及静电引力的驱动下,自组装制备7S蛋白-CS纳米颗粒(SCP)。SCP颗粒的ζ-电位与CS的电位值相近,说明颗粒结构为“核-壳”型结构,该结构通过透射电镜(TEM)得到进一步的证实。SCP颗粒在整个体外消化过程中均匀缓慢释放,表明SCP颗粒在胃肠道环境中具有一定的颗粒稳定性。为进一步探究SCP颗粒的载体性质,研究了SCP颗粒对姜黄素抗癌活性的影响,发现与游离姜黄素相比,包埋在SCP颗粒后,姜黄素对Caco-2细胞的增殖抑制活性没有显著性差异,说明该方法是一种提高姜黄素生物效价和生物活性的有效方法。

关键词： 脂肪   组织工程   无支架   自组装   生物反应器   磁悬浮  

摘要： 脂肪组织工程是创伤、肿瘤切除后软组织缺损潜在的治疗方法,大多数方法都依赖于使用外源性3D支架来再生脂肪组织。近年来,随着生物制造技术的不断发展,无支架3D工程化脂肪的制备已成为一种备受关注的生物制造方法。由于无支架组织结构不需要细胞粘附在外源材料上并且只涉及细胞和细胞衍生基质,因此无支架组织工程比基于支架的方法提供了许多优势:1) 没有引入任何外源性杂质;2) 小分子扩散、细胞之间的信号传递、细胞迁移不受移植后的影响;3) 仅依赖细胞产生基质。本文综述了脂肪组织工程的三种主要无支架方法:自组装技术,生物反应器和磁悬浮技术,详细阐述了近年来的研究进展及优缺点。

关键词： 棉织物   纳米纤维晶须   壳聚糖   丝素蛋白   自组装   微观形貌   分子结构   服用性能   防紫外线性能  

摘要： 利用纳米纤维晶须(CNW)、壳聚糖(CS)、丝素蛋白(SF)对棉织物进行自组装改性,探讨改性棉织物的微观形貌、分子结构、服用性能与防紫外线性能,旨在开发多功能服用织物。测试结果表明:改性织物表面呈现多孔形态,具有较高的孔隙率。CNW/CS/SF自组装过程中不同物质间发生新的键合反应,促进了自组装层的结构稳定,改善了织物的热学、回潮、力学与防紫外线性能。随着自组装层数的增加,孔隙率下降,热学、回潮、力学与防紫外线性能增强。综合分析认为:利用CNW/CS/SF自组装改性棉织物开发多功能服用织物具有较强的可行性。

关键词： 自组装   大环   配位驱动   桥环化合物   螺环化合物  

摘要： 桥环和螺环化合物是有机化学中常用的概念而在其他领域鲜有提及。在本研究中,我们将桥环和螺环的概念拓展至超分子化学领域中并提出了相应的构筑策略。在刚性直线型配体中引入额外的螯合位点,通过配位驱动、分步组装的方法合成了复杂的3个有机金属超分子桥环化合物[(Cp*Rh)_(6)(μ-η^(2)-η^(2)-C_(2)O_(4))_(2)(μ-C_(2)O_(4))(L^(A))_(2)](OTf)_(6)(1)、[(Cp*Rh)_(6)(dhbq)_(2)(pyrazine)(L^(A))_(2)](OTf)_8(2)和[(Cp*Rh)_(6)(tpphz)_(2)(bpea)(L^(A))_(2)](OTf)_(12)(3),以及一个超分子螺环化合物(Cp*Rh)_(12)(bibzim)_(3)Ru(L^(A))_(3)(L^(B))_(3)](OTf)_(10)(PF_(6))_(4)(4),其中L^(A)=3,3'-di(pyridin-4-yl)-2,2'-bipyridine,OTf^(-)=CF_(3)SO_(3)^(-),dhbq=2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone,tpphz=tetrapyrido[3,2-a∶2',3'-c∶3″,2″-h∶2′″,3′″-j]phenazine,bpea=1,2-di(pyridin-4-yl)ethane,bibzim=2,2'-bisbenzimidazole,L^(B)=4,4'-di(pyridin-4-yl)-1,1'-biphenyl。并通过单晶X射线衍射的方法一一表征了它们的单晶结构。

关键词： 页岩抑制剂   小阳离子聚合物   疏水膜   抑制机理   自组装  

摘要： 针对当前页岩抑制剂的抑制性不足,影响上部泥岩地层钻进的问题,本文设计并合成了一种含有长链、吩噻嗪等疏水基团的小阳离子聚合物SWPE。采用FT-IR、~(1)H NMR、GPC和TG对SWPE进行结构表征;以油田钻井常用的聚胺抑制剂NH-1为对照,评价SWPE的抑制性和配伍性;最后,基于泥岩岩屑表面的官能团、电性、微观形貌、元素含量、润湿性等变化,提出吸附包被机理。实验结果表明,SWPE表现出比NH-1更好的抑制效果,是一种非常有潜力的页岩抑制剂。