聚吡咯纳米复合材料的研究进展
收稿日期：2012-05-25
基金项目：山西省青年科技研究项目[2012021020－5]；山西省高校科技项目[20121017]；山西大同大学博士科研项目[2008-B-20]作者简介：乔永生(1977-)，男，山西曲沃人，博士，副教授，研究方向：功能材料的制备与性能研究。
第28卷第5期山西大同大学学报(自然科学版)
Vol.28.No.52012年10月
Journal of Shanxi Datong University(Natural Ｓｃｉｅｎｃｅ）Oct 2012
文章编号：1674－0874（2012）05－0032－03
聚吡咯纳米复合材料的研究进展
乔永生，沈腊珍
(山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009)
摘
要：导电聚吡咯具有合成方便、电导率可调、易聚合等优点，而且具有特殊的光、电、热等性能，在导电
聚合物中最具应用潜力。聚吡咯纳米复合材料是近年来出现的一种新型纳米材料，它既保留了聚吡咯的原有特性，还赋予了与之复合的材料的性能，成为许多前沿科研领域的重要研究方向。本文介绍了聚吡咯纳米复合材料的最新研究进展，综述了复合材料的主要类别及应用领域，并对聚吡咯复合材料的发展前景进行了展望。
关键词：聚吡咯；纳米；复合材料中图分类号：TB324
文献标识码：A
导电聚吡咯(Polypyrrole ，PPy)具有合成方便、导电性好、电导率可调，以及特殊的光、电、热等性能，成为应用最广的导电聚合物之一。但由于聚吡咯的难溶难熔特性，以及本征态的聚吡咯导电性比较差等问题，使多数聚吡咯材料的研究还只是局限于实验室和小规模研究，大批量生产成为一个难点。
吡咯单体的改性是改善聚吡咯性能的一个重要瓶颈，吡咯单体结构的改变能引起一系列各种参数的变化，进而改善聚合物的导电性、不溶不熔性和力学性能等。改善方法是在合成的过程中添加不同的添加剂或者纳米材料，制成聚吡咯纳米复合材料，能改善其热稳定性和机械延展性，还能有效提高它的电导率，能使不锈钢表面活性钝化而防腐。所得复合材料不仅保持了PPy 本身的特性，还具有了纳米粒子的性质，赋予材料其它功能特性的同时，使其综合性能得到较大改善，有非常广泛的应用前景。聚吡咯纳米复合材料激发了人们的研究热情，成为了一个十分活跃的科学领域。
１
聚吡咯纳米复合材料的种类
1．1
聚吡咯/无机纳米复合材料
将无机粒子添加到导电聚吡咯中制备的有机/
无机纳米复合材料，不但改善了导电聚吡咯自身的缺陷，还可将PPy 的导电性与无机纳米粒子的功能性集于一体。这种有机/无机纳米复合材料
显示出了良好的应用前景，从而迅速地成为纳米复合材料领域的热点研究方向之一。中科院化学所的万梅香教授课题组在有机/无机纳米复合材料方面做了大量前沿性的工作[1－2]。先分别以FeCl 3或FeCl 3与FeCl 2的混合物为原料，制备出Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子，然后将吡咯单体加入其中，Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子表面吸附吡咯单体后，加入氧化剂将吡咯氧化，经吡咯单体的自组装过程，将导电聚吡咯原位聚合于无机纳米粒子表面，得到具有电磁性能的γ-Fe 2O 3/PPy 和Fe 3O 4/PPy 纳米复合材料。Rincon 等人[3]在电沉积PPy 的过程中，将Bi 2S 3纳米粒子嵌入其中，得到的复合膜与纯聚吡咯膜相比，膜的排列更为紧密、规整，并具有较高的氧化性。Murillo 等人[4]采用微乳液法在不同温度和表面活性剂浓度下制备出尖晶石铁酸钴(CoFe 2O 4)，制得的CoFe 2O 4粒子大小为3~30nm ，当粒径低于20nm 时，可表现出超顺磁性。然后将PPy 聚合于铁酸盐表面，表面形成一层导电外壳，得到PPy /CoFe 2O 4纳米复合材料。Liu 等人[5]制备出了具有核-壳结构的SiO 2/PPy 纳米复合微球，TEM 和SEM 均显示此复合微球具有中空结构，而且微球的大小可控、形貌可控，可用于生物医学、生物传感器等领域。1．2
聚吡咯/有机纳米复合材料
Walaiporn 等人[6]通过原位化学聚合法将聚吡咯沉积到聚乳酸(PLA)表面，制得可防静电的生物高
分子材料。先用等离子体将PLA的表面进行改性，增加PLA的亲水性，使聚吡咯能更好地附着在PLA 表面。采用浓度分别为30m ol蛐L和10m ol蛐L的吡咯单体与氧化剂FeCl3进行反应，反应时间为8h，在这个聚合条件下可得到表面电阻为106ohm/sq 的PPy/PLA复合材料。这种复合材料表现出了优异的防静电释放性能和生物降解性能，在电子封装领域有很好的应用潜景。
1．3聚吡咯/金属单质纳米复合材料
金属单质纳米粒子具有较大的比表面积、粒子的小尺寸效应等性质，若将聚吡咯与金属纳米粒子复合，所得复合材料在电磁材料、传感器等方面有较好的应用前景。Sun等人[7]制备出了具有四面体结构的PPy/Au纳米复合材料，平均边长为80～100 nm，电导率可达纯聚吡咯的4倍。陈柳华等人[8]利用同离子吸收效应，制得了PPy/Ag同轴纳米电缆。此项研究的亮点体现在，在吡咯单体的聚合过程中，Ag纳米线成为了反应活性点，不需要添加任何其它的氧化剂，就可在Ag纳米线表面聚合生成PPy，故而制得同轴纳米电缆。
２聚吡咯复合材料的应用
2．1传感器领域
由于PPy具有可逆的掺杂和脱掺杂特性，以及对气体良好的敏感性，当聚吡咯膜周围环境的酸度或化学气氛发生变化时，就会引起PPy电化学性质的改变。因此，PPy复合材料是常用的气敏材料，用于传感器领域尤其是气体传感器，可以检测一些常见气体，如无机气体、有机气体、可挥发有机物等。Lee 等人[9]研究了以十二烷基苯磺酸为掺杂剂，不同氧化剂(FeCl3和过硫酸铵)对PPy传感器灵敏度的影响。分别研究了PPy传感器对苯、甲苯、乙苯和二甲苯等气体的气敏特性。测试结果表明，用过硫酸铵作氧化剂时，气敏传感器显示出正敏感性，而用FeCl3作氧化剂时，气敏传感器显示出的是负敏感性。
2．2生物医学领域
PPy在生物医学领域的应用非常广泛，而且前景良好，目前的研究热点集中在聚吡咯的生物相容性、细胞行为控制、基因芯片及作为组织工程中的支架材料等方面。Broda等人[10]将导电聚吡咯与弹性材料如聚氨酯(PU)结合在一起，制作出具有优良电活性和力学性能的复合支架。研究了Py与PU 重量比分别为1∶100，1∶20，1∶10和1∶5时，材料的形貌、电导率、力学性能和与成肌细胞C2C12的细胞相容性等进行了表征。研究数据表明，随着重量比的增加，该复合材料的导电率和刚度也随着增加，但最大延伸长度却有所下降，所有样品的极限抗拉强度均减少约47%。相容性实验表明该复合材料对细胞没有明显的毒副作用。
2．3电致变色领域
经掺杂的共轭高分子，当外加电压发生变化时，可使共轭高分子的掺杂过程发生变化，从而引起高分子颜色的变化，因而导电聚合物可用作电致变色材料。当用作电致变色材料时，要求在外加电压作用下，导电聚合物具有良好的化学可逆性、颜色可逆性和颜色对比度，且具有较长的循环寿命。Selin[11]等人通过化学合成法制备出TBPPQ(g)单体，然后采用电化学方法在体积比为5∶95的二氯甲烷和乙腈混合溶液中得到PTBPPQ变色膜。研究发现，此变色膜具有很短的响应时间(0．3s)，稳定性好，经4000次循环后，循环伏安曲线仅衰减13%，而且在近红外区可达65%的光学对比度。该变色膜不仅可用于电致变色器件，在红外光学器件中也极具应用潜力。
2．4电子器件领域
聚吡咯可在绝缘态与导电态之间相互转换，因此，可将PPy膜做成类似于二极管或三极管的分子电子器件。Sarac等人[12]用电化学方法制备了聚[1-(4-甲氧基苯基)-1H-吡咯](poly(MPPy))修饰的碳纤维微电极(CFMEs)。研究了四乙基高氯酸铵-二氯甲烷单体在0．01～0．1m m ol蛐L浓度范围内对聚合物电化学性能的影响。采用循环伏安法、傅立叶变换红外反射衰减全反射光谱仪、SEM、AFM等技术手段，发现所有经修饰的CFMEs都有电容，此电极可用于微型电容器。
３结束语
纳米复合材料经过十几年的研究，由于聚吡咯基纳米复合材料在储多应用领域都表现出了非常好的潜在优势，因而成为近年来导电聚吡咯最受瞩目的研究方向之一。复合材料不但具有聚吡咯的多种特性，而且获得了附加材料的力学性能、电性能以及介电性能等，使聚吡咯基纳米复合材料的研究取得了长足的发展，可广泛用于生物医学、传感器、微电子器件等领域。
乔永生等：聚吡咯纳米复合材料的研究进展
2012年·33·
参考文献
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Advances of Polypyrrole Nanocomposites
QIAO Yong-sheng ，SHEN La-zhen
(School of Chemistry and Chemical Engineering ，Shanxi Datong University ，Datong Shanxi ，037009)
Abstract ：Conducting polypyrrole has the most widely applications compared with other polymers because of its convenient synthesis method ，adjustable conductivity ，polymerization easy ，and special optical resistance ，thermal resistance ，and good electrical conductivity ．Polypyrrole nanocomposites are the new nano-materials ，which not only maintains a variety of characteristics of polypyrrole ，but also obtains good mechanical properties of the additional material ．The material performance and cost of PPy composites are optimized and the application prospects are very attractive ．This article introduced the latest research progress of polypyrrole nanocomposites ，reviewed the main classification and applications of polypyrrole nanocomposites ．Finally ，the development of polypyrrole composite was prospected ．
Key words ：polypyrrole ；nanometer ；composite materials
〔责任编辑杨德兵〕
山西大同大学学报（自然科学版）2012年
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聚乳酸纳米复合材料的制备及性能
聚乳酸纳米复合材料的制备及性能 本文讨论了聚乳酸（PLA）的改性方法一复合改性。主要论述了三种复合类型：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 标签：聚乳酸；复合材料；生物降解 聚乳酸（PLA）是生物降解塑料中最优异的产品之一，它生物相容性好，无毒无刺激。但其固有缺陷如脆性大、耐热性差、成本高等限制了它的广泛应用。因此聚乳酸改性成为研究焦点。纳米复合改性因操作简单，效果立竿见影而成为聚乳酸改性领域的主要研究方向。 1 聚乳酸纳米复合材料 目前制备的聚乳酸纳米复合材料主要有3类：聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料、聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料、聚乳酸/碳纳米管复合材料。 1.1 聚乳酸/刚性纳米粒子复合材料 用来增强聚乳酸的刚性纳米粒子主要包括SiO2、CaCO3、TiO2等。Li等研究了纳米SiO2对PLA复合材料性能的影响。结果表明改性后PLA复合材料具有高的储能模量和降解速率。周凯等通过熔融共混制备了PLA/CaCO3复合材料，发现CaCO3使PLA的断裂从脆性转变为韧性，复合材料的耐热性和结晶性都得到提高。莊韦等通过原位聚合法制备PLA/TiO2纳米复合材料，结果表明复合材料的玻璃化转变温度和热分解温度提高；拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率增大。环氧基笼型倍半硅氧烷（POSS）也可以改性聚乳酸。于静等制备了PLA/POSS 复合材料，发现POSS可以提高PLA的结晶速率、力学性能和降解速率。 1.2 聚乳酸/层状硅酸盐纳米复合材料 层状硅酸盐具有片层结构，片层之间可以容纳聚合物分子。 沈斌等制备了PLA/MMT纳米复合材料，结果表明复合材料力学性能得到改善，结晶度提高。马鹏程等用有机改性蒙脱土（OMMT）制备PLA复合材料，结果表明形成插层还是剥离结构取决于OMMT含量。3%OMMT可以提高PLA 的力学性能和热性能；OMMT增加了PLA熔体强度，在挤出发泡时充当成核剂，降低发泡剂气体向熔体外部的扩散。滑石粉（Talc）也是常见的片层填料。吴越等制备PLA/Talc复合材料，结果表明Talc粒子提高了复合材料的拉伸强度、冲击强度，热稳定性。 1.3 聚乳酸/碳纳米管复合材料
吡咯喹啉醌的研究进展
分子植物病理课程作业 题目名称：吡咯喹啉醌的研究进展 学生姓名：师笑枫 学号：2012102031 专业：植物病理学 2012年5月15日
吡咯喹啉醌的研究进展 摘要:吡咯喹啉醌(PQQ)是继烟酰胺和黄素核苷酸之后发现的氧化还原酶的第3种辅酶。PQQ 含有能直接参与氧化还原反应的邻醌类结构，以上酶蛋白可以催化非磷酸化的底物发生氧化反应，如醇类，醛类和醛糖类。PQQ具有多种生理功能,在食品、医药及农业等行业有广泛的应用前景。我们从主要从生物学功能和生物合成两个方面对其做了简要综述,介绍了PQQ生物合成调控方面的研究进展。 关键词:吡咯喹啉醌生物功能生物合成 吡咯喹啉醌（PQQ）是参与氧化还原反应的辅因子，作为许多酶的辅酶，如脱氢酶，氧化酶，水合酶与脱羧酶。PQQ 含有能直接参与氧化还原反应的邻醌类结构，以上酶蛋白可以催化非磷酸化的底物发生氧化反应，如醇类，醛类和醛糖类。此外，PQQ 还被认为是继吡啶和核黄素之后的第三类参与氧化还原反应的辅因子[1]。20世纪60年代,人们发现了一类新的能氧化多种一级醇,并以甲基吩嗪硫酸甲酯为最初受氢体的脱氢酶,它们不依赖于已知脱氢酶辅酶或辅基。直到1979年Durine才分离得到这个辅酶,随后Salisbury通过X线衍射技术阐明了这种辅酶的结构并命名为吡咯喹啉醌。 PQQ 广泛存在于原核细胞与真核组织中，例如肺炎克雷伯氏菌（Klebsiella pneumoniae ），扭脱甲基杆菌（ Methylobacterium extorquens ），绿脓杆菌（Pseudomonas aeruginosa），变色多孔菌（Polyporus versicolor）和漆树（Rhus vernicifera）等。有趣的
聚乳酸简介
单个的乳酸分子中有一个羟基和一个羧基,多个乳酸分子在一起,-OH与别的分子的-COOH脱水缩合,-COOH与别的分子的-OH脱水缩合,就这样,它们手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸. 聚乳酸也称为聚丙交酯，属于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物，原料来源充分而且可以再生。聚乳酸的生产过程无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料。 聚乳酸的热稳定性好，加工温度170～230℃，有好的抗溶剂性，可用多种方式进行加工，如挤压、纺丝、双轴拉伸，注射吹塑。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，生物相容性、光泽度、透明性、手感和耐热性好，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等，目前主要用于服装(内衣、外衣)、产业(建筑、农业、林业、造纸)和医疗卫生等领域。 聚乳酸的优点主要有以下几方面：（1）聚乳酸（PLA）是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。关爱地球，你我有责。世界二氧化碳排放量据新闻报道在2030年全球温度将升至60℃，普通塑料的处理方法依然是焚烧火化，造成大量温室气体排入空气中，而聚乳酸塑料则是掩埋在土壤里降解，产生的二氧化碳直接进入土壤有机质或被植物吸收，不会排入空气中，不会造成温室效应。（2）机械性能及物理性能良好。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。（3）相容性与可降解性良好。聚乳酸在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低分子聚乳酸作药物缓释包装剂等。（4）聚乳酸（PLA）除了有生物可降解塑料的基本的特性外，还具备有自己独特的特性。传统生物可降解塑料的强度、透明度及对气候变化的抵抗能力皆不如一般的塑料。（5）聚乳酸（PLA）和石化合成塑料的基本物性类似，也就是说，它可以广泛地用来制造各种应用产品。聚乳酸也拥有良好的光泽性和透明度，和利用聚苯乙烯所制的薄膜相当，是其它生物可降解产品无法提供的。（6）聚乳酸（PLA）具有最良好的抗拉强度及延展度，聚乳酸也可以各种普通加工方式生产，例如：熔化挤出成型，射出成型，吹膜成型，发泡成型及真空成型，与目前广泛所使用的聚合物有类似的成形条件，此外它也具有与传统薄膜相同的印刷性能。如此，聚乳酸就可以应各不同业界的需求，制成各式各样的应用产品。（7）聚乳酸（PLA）薄膜具有良好的透气性、透氧性及透二氧二碳性，它也具有隔离气味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面，故有安全及卫生的疑虑，然而，聚乳酸是唯一具有优良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。（8）当焚化聚乳酸（PLA）时，其燃烧热值与焚化纸类相同，是焚化传统塑料（如聚乙烯）的一半，而且焚化聚乳酸绝对不会释放出氮化物、硫化物等有毒气体。人体也含有以单体形态存在的乳酸，这就表示了这种分解性产品具有的安全性。 二、方法和流程 聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，目前美、法、日等国、家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸，进而生产聚乳酸。由乳酸制聚乳酸生产工艺有：[1]方法 （1）直接缩聚法在真空下使用溶剂使脱水缩聚。日本在这方面做了大量的研究，
聚合物纳米复合材料
聚合物纳米复合材料的研究进展 摘要 关键字 Abstract 1.引言 纳米材料是指材料的显微组织中至少有一相的一维尺寸在1-100nm以内的材料。由于平均粒径小，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而呈现出独特的小尺寸效应、表面效应、量子隧道等特性，具有许多材料所没有的性能。介于其超凡特性，纳米材料越来越得到广泛的关注。不少学者认为纳米材料将是21世纪最有前途的材料之一，尤其是聚合物纳米材料。本文就聚合物纳米复合材料的分类、制备、改性、应用及问题和未来展望展开叙述。 2.聚合物纳米复合材料定义与分类 2.1定义 聚合物纳米复合材料是由各种纳米单元与有机高分子材料以各种方式复合成型的一种新型复合材料，纳米单元可以是金属、无机物和高分子等。 2.2分类 根据组分不同，可分为： a）聚合物/聚合物纳米复合材料：由两种或两种以上的聚合物混在一起而其中有一纳米尺寸的聚合物分散于其它聚合物单体所构成的 复合材料。如第三代环氧树脂粘接剂，它是将预聚合的球状交联 橡胶粒子分散于环氧树脂中固化而成的。 b）聚合物/层状纳米无机物复合材料：是将层状的无机物以纳米尺度分散于聚合物中而形成的。通常采用插层法制备。目前用的最多 的是蒙脱土，蒙脱土是以片状晶体而构成的。 c）聚合物/无机纳米复合粒子复合材料：是将纳米级无机粒子填充到聚合物当中去的。由于小尺寸效应使材料具有光、电、声、磁等 功能，赋予材料良好的综合性能。 3.聚合物纳米复合材料制备 3.1插层复合法 插层复合法是目前制备聚合物纳米复合材料的主要方法。根据复合过程，插层复合法可分为两类，1）插层聚合法：原理是将聚合物单体分散，插层进入层状硅酸盐片层中，然后再原位聚合，利用聚合时放出的大量的热量克服硅酸盐片层间的库仑力，使其剥离，从而使硅酸盐片层与聚合物基体以纳米尺度相复合；2）熔体插层法：原理是将插层无机物与高聚物插入层状无机的层间，该方法优
聚吡咯纳米复合材料的研究进展
收稿日期：2012-05-25 基金项目：山西省青年科技研究项目[2012021020－5]；山西省高校科技项目[20121017]；山西大同大学博士科研项目[2008-B-20]作者简介：乔永生(1977-)，男，山西曲沃人，博士，副教授，研究方向：功能材料的制备与性能研究。 第28卷第5期山西大同大学学报(自然科学版) Vol.28.No.52012年10月 Journal of Shanxi Datong University(Natural Ｓｃｉｅｎｃｅ）Oct 2012 文章编号：1674－0874（2012）05－0032－03 聚吡咯纳米复合材料的研究进展 乔永生，沈腊珍 (山西大同大学化学与化工学院，山西大同037009) 摘 要：导电聚吡咯具有合成方便、电导率可调、易聚合等优点，而且具有特殊的光、电、热等性能，在导电 聚合物中最具应用潜力。聚吡咯纳米复合材料是近年来出现的一种新型纳米材料，它既保留了聚吡咯的原有特性，还赋予了与之复合的材料的性能，成为许多前沿科研领域的重要研究方向。本文介绍了聚吡咯纳米复合材料的最新研究进展，综述了复合材料的主要类别及应用领域，并对聚吡咯复合材料的发展前景进行了展望。 关键词：聚吡咯；纳米；复合材料中图分类号：TB324 文献标识码：A 导电聚吡咯(Polypyrrole ，PPy)具有合成方便、导电性好、电导率可调，以及特殊的光、电、热等性能，成为应用最广的导电聚合物之一。但由于聚吡咯的难溶难熔特性，以及本征态的聚吡咯导电性比较差等问题，使多数聚吡咯材料的研究还只是局限于实验室和小规模研究，大批量生产成为一个难点。 吡咯单体的改性是改善聚吡咯性能的一个重要瓶颈，吡咯单体结构的改变能引起一系列各种参数的变化，进而改善聚合物的导电性、不溶不熔性和力学性能等。改善方法是在合成的过程中添加不同的添加剂或者纳米材料，制成聚吡咯纳米复合材料，能改善其热稳定性和机械延展性，还能有效提高它的电导率，能使不锈钢表面活性钝化而防腐。所得复合材料不仅保持了PPy 本身的特性，还具有了纳米粒子的性质，赋予材料其它功能特性的同时，使其综合性能得到较大改善，有非常广泛的应用前景。聚吡咯纳米复合材料激发了人们的研究热情，成为了一个十分活跃的科学领域。 １ 聚吡咯纳米复合材料的种类 1．1 聚吡咯/无机纳米复合材料 将无机粒子添加到导电聚吡咯中制备的有机/ 无机纳米复合材料，不但改善了导电聚吡咯自身的缺陷，还可将PPy 的导电性与无机纳米粒子的功能性集于一体。这种有机/无机纳米复合材料 显示出了良好的应用前景，从而迅速地成为纳米复合材料领域的热点研究方向之一。中科院化学所的万梅香教授课题组在有机/无机纳米复合材料方面做了大量前沿性的工作[1－2]。先分别以FeCl 3或FeCl 3与FeCl 2的混合物为原料，制备出Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子，然后将吡咯单体加入其中，Fe 2O 3和Fe 3O 4纳米粒子表面吸附吡咯单体后，加入氧化剂将吡咯氧化，经吡咯单体的自组装过程，将导电聚吡咯原位聚合于无机纳米粒子表面，得到具有电磁性能的γ-Fe 2O 3/PPy 和Fe 3O 4/PPy 纳米复合材料。Rincon 等人[3]在电沉积PPy 的过程中，将Bi 2S 3纳米粒子嵌入其中，得到的复合膜与纯聚吡咯膜相比，膜的排列更为紧密、规整，并具有较高的氧化性。Murillo 等人[4]采用微乳液法在不同温度和表面活性剂浓度下制备出尖晶石铁酸钴(CoFe 2O 4)，制得的CoFe 2O 4粒子大小为3~30nm ，当粒径低于20nm 时，可表现出超顺磁性。然后将PPy 聚合于铁酸盐表面，表面形成一层导电外壳，得到PPy /CoFe 2O 4纳米复合材料。Liu 等人[5]制备出了具有核-壳结构的SiO 2/PPy 纳米复合微球，TEM 和SEM 均显示此复合微球具有中空结构，而且微球的大小可控、形貌可控，可用于生物医学、生物传感器等领域。1．2 聚吡咯/有机纳米复合材料 Walaiporn 等人[6]通过原位化学聚合法将聚吡咯沉积到聚乳酸(PLA)表面，制得可防静电的生物高
聚氨酯发泡工艺简介
聚氨酯发泡工艺简介 聚氨酯硬泡生产工艺硬泡成型工艺聚氨酯硬泡的基本生产方法聚氨酯硬泡一般为室温发泡，成型工艺比较简单。按施工机械化程度可分为手工发泡和机械发泡。根据发泡时的压力，可分为高压发泡和低压发泡。按成型方式可分为浇注发泡和喷涂发泡。浇注发泡按具体应用领域、制品形状又可分为块状发泡、模塑发泡、保温壳体浇注等。根据发泡体系可发为HCFC 发泡体系、戊烷发泡体系和水发泡体系等，不同的发泡体系对设备的要求不一样。按是否连续化生产可分为间歇法和连续法。间歇法适合于小批量生产。连续法适合于大规模生产，采用流水线生产方法，效率高。按操作步骤中是否需预聚可分为一步法和预聚法(或半预聚法)。1．手工发泡及机械发泡在不具备发泡机、模具数量少和泡沫制品的需要量不大时可采用手工浇注的方法成型。手工发泡劳动生产率低，原料利用率低，有不少原料粘附在容器壁上。成品率也较低。开发新配方，以及生产之前对原料体系进行例行检测和配方调试，一般需先在实验室进行小试，即进行手工发泡试验。在生产中，这种方法只适用于小规模现场临时施工、生产少量不定型产品或制作一些泡沫塑料样品。手工发泡大致分几步：(1) 确定配方，计算制品的体积，根据密度计算用料量，根据制品总用料量一般要求过量5％～15％。(2) 清理模具、涂脱模剂、模
具预热。(3) 称料，搅拌混合，浇注，熟化，脱模。手工浇注的混合步骤为：将各种原料精确称量后，将多元醇及助剂预混合，多元醇预混物及多异氰酸酯分别置于不同的容器中，然后将这些原料混合均匀，立即注入模具或需要充填泡沫塑料的空间中去，经化学反应并发泡后即得到泡沫塑料。在我国，一些中小型工厂中手工发泡仍占有重要的地位。手工浇注也是机械浇注的基础。但在批量大、模具多的情况下手工浇注是不合适的。批量生产、规模化施工，一般采用发泡机机械化操作，效率高。2．一步法及预聚法目前，硬质聚氨酯泡沫塑料都是用一步法生产的，也就是各种原料进行混合后发泡成型。为了生产的方便，目前不少厂家把聚醚多元醇或(及)其它多元醇、催化剂、泡沫稳定剂、发泡剂等原料预混在一起，称之为“ 白料”，使用时与粗MDI(俗称“ 黑料” )以双组分形式混合发泡，仍属于“ 一步法”，因为在混合发泡之前没有发生化学反应。早期的聚氨酯硬泡采用预聚法生产。这是因为当时所用的多异氰酸酯原料为TDI-80。由于TDI 粘度小，与多元醇的粘度不匹配；TDI 在高温下挥发性大；且与多元醇、水等反应放热量大，若用一步法生产操作困难，故当时多用预聚法。若把全部TDI 和多元醇反应，制得的端异氰酸酯基预聚体粘度很高，使用不便。硬泡生产中所指的预聚法实际上是“ 半预聚法”。即首先TDI与部分多元醇反应，制成的预聚体中
吡咯喹啉醌的研究进展
分子植物病理课程作业 题目名称: 吡咯喹啉醌的研究进展 学生姓名：师笑枫 学号:2012１０203１专业：植物病理学 2０12年5月15日
吡咯喹啉醌的研究进展 摘要:吡咯喹啉醌(PQＱ)是继烟酰胺和黄素核苷酸之后发现的氧化还原酶的第3种辅酶。PQQ 含有能直接参与氧化还原反应的邻醌类结构，以上酶蛋白可以催化非磷酸化的底物发生氧化反应，如醇类,醛类和醛糖类。PＱQ具有多种生理功能,在食品、医药及农业等行业有广泛的应用前景。我们从主要从生物学功能和生物合成两个方面对其做了简要综述,介绍了PQQ生物合成调控方面的研究进展。 关键词:吡咯喹啉醌生物功能生物合成 吡咯喹啉醌（ＰQQ）是参与氧化还原反应的辅因子，作为许多酶的辅酶,如脱氢酶，氧化酶,水合酶与脱羧酶。ＰQQ 含有能直接参与氧化还原反应的邻醌类结构，以上酶蛋白可以催化非磷酸化的底物发生氧化反应，如醇类,醛类和醛糖类。此外，PQＱ还被认为是继吡啶和核黄素之后的第三类参与氧化还原反应的辅因子[1]。２０世纪60年代,人们发现了一类新的能氧化多种一级醇,并以甲基吩嗪硫酸甲酯为最初受氢体的脱氢酶，它们不依赖于已知脱氢酶辅酶或辅基。直到1９79年Ｄurine才分离得到这个辅酶,随后Saｌｉsｂuｒy通过Ｘ线衍射技术阐明了这种辅酶的结构并命名为吡咯喹啉醌。 ＰQQ 广泛存在于原核细胞与真核组织中，例如肺炎克雷伯氏菌(Ｋleｂsielｌa pneumonｉae )，扭脱甲基杆菌（ Metｈylｏbacｔeriｕm extorquens ),绿脓杆菌（Pseudoｍonas aeruｇinｏｓ
ａ）,变色多孔菌（Polypoｒus veｒｓicolor)和漆树（Ｒｈus vernicｉfera）等。有趣的是,一些肠道微生物，例如大肠杆菌,不能合成PＱQ,却能生产以 PQＱ为辅因子的酶蛋白。这种辅酶的与假扭脱甲基杆菌(Ｍｅtｈｙlｏbacterｉum exｔorquens)、变色多孔菌(Polyporuｓ vｅrsicolｏｒ）、绿脓杆菌（Ｐsｅudomonａs aeｒuginosａ）与不动杆菌属（Aｃinetｏｂacteｒ)葡萄糖脱氢酶辅酶相同。 1.PQQ的生物学功能 吡咯喹啉醌化学名是4，5-二氢-4,５-二氧化-１-氢吡咯(2,３f）醌-2,7,9-三羧酸，常温下为晶体，但其光谱学特性比较特殊，PQＱ在紫外249ｎｍ波长下的吸收系数是18400mol-１·ｃm-1。主要作为电子受体或供体参与酶催化的氧化还原过程，其化学结构中的邻位醌3个羧基是其重要的功能基团（图１-1)。 1.1 PQＱ参于呼吸链电子传递 20世纪6０年代,人们在荧光极毛杆菌细胞膜上得到的D-葡萄糖脱氢酶的辅酶就是ＰQQ。随后的研究发现醌酶分布广泛,如氧化葡糖杆菌(Gluｃonobacteｒ oxydａｎs)的山梨糖脱氢酶(SDH)睾丸酮丛毛单胞菌(Cｏmａmoｎas ｔestｏsｔerｏnｅ)的醌血红素蛋白醇脱氢酶（QH－AＤH）等。PＱＱ作为各种醌酶的辅酶参与电子在醌酶内的传递,协助醌酶完成其特定的生物学功能［2]。ＰＱＱ为辅酶的醌酶存在于许多革兰氏阴性菌中,如甲醇脱氢酶(ADＨ)
聚合物基纳米复合材料的近代发展
聚合物基纳米无机复合材料的应用与发展 摘要：聚合物基纳米无机复合材料是一种性能优异的新型复合材料,已成为材料科学的新热点。本文概述了聚合物基纳米无机复合材料的发展前景及发展过程中应注意的问题。及相应的解决方法。 关键词：聚合物;纳米;无机物;复合材料 1.纳米复合材料的概念、特性、背景 1.1纳米复合材料的概念 纳米复合材料是指一种或多种组分以纳米量级的微粒,即接近分子水平的微粒复合于基质中构成的一类新型复合材料。因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域,从而给材料的物理和化学性质带来特殊的变化,纳米复合材料正日益受到关注,被誉为“21世纪最有前途的材料”,其研究的种类已涉及无机物、有机物及非晶态材料等。聚合物基纳米无机复合材料因其综合了有机物和无机物的各自优点,且能在力学、热学、光学、电磁学与生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正成为材料科学研究的热点之一[1]。 1.2纳米复合材料的特性 当材料粒子尺寸进入纳米量级时,因其自身具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应,以及纳米固体粒子中大量缺陷的存在,使得聚合物基纳米无机复合材料具有与众不同的特点[2]。纳米复合材料是继单组分材料、复合材料和梯度功能材料之后的第四代材料。 1.3纳米复合材料的背景 纳米复合材料的出现先于概念的形成。早在上世纪年代末, 实际上就已出现了聚合物心纳米复合材料, 只是人们还未认识到其特殊的性能与实际应用意义〕。纳米复合材料是年代初〕提出的, 与单一相组成的纳米结晶材料和纳米相材料不同, 它是由两种或两种以上的吉布斯固相至少在一个方向以纳米级复合而成的复合材料, 这些固相可以是非晶质、半晶质、晶质或者兼而有之, 而且可以是无机、有机或二者都有。纳米相与其它相间通过化学共价键、赘合键与物理氢键等作用在纳米水平上复合, 即相分离尺寸不得超过纳米数量级。因而, 它与具有较大微相尺寸的传统的复合材料在结构和性能上有明显的区别, 近些年已成为聚合物化学和物理、物理化学和材料科学等多门学科交叉的前沿领域, 受到各国科学家和政府的重视。 2.纳米无机复合材料相关应用与发展 材料性能与组织结构有密切关系。与其他材料相比,纳米复合材料的物相之间有更加明显并呈规律变化的几何排列与空间结构属性,因此聚合物基纳米复合材料具有灵活的结构可设计性及优于一般传统复合材料的特性,在许多领域有着广泛的应用前景。 2.1吸波材料 根据目前吸波材料的发展现状,一种类型的材料很难满足日益提高的隐身技术提出的“薄、宽、轻、强”的综合要求[3 ] ,采用质量轻的有机聚合物作基体,无机吸收剂作客体进行多元复合制备吸波材料就成了必然趋势。另外,具有共轭电子体系结构,通过掺杂而成的导电聚合物(如聚乙炔、聚苯胺、聚苯硫醚、聚吡咯、聚噻吩) 本身就有较好的微波吸收性能,一些聚合物还具有红外活性或红外特征吸收带[4 ,5 ] ,利于红外吸波。聚合物基纳米无机复合材料可以方便地调节复合物的电磁参数,以达到阻抗匹配的要求,且价廉。美国F117 飞机蒙皮上的隐身材料就含有多种超微粒子,它们对不同频段的电磁波有强烈的吸收能力[6] 。
聚乳酸的合成
聚乳酸的合成 聚乳酸有两种合成方法，即丙交酯（乳酸的环状二聚体）的开环聚合和乳酸的直接聚合。 丙交酯开环聚合生产工序为：先将乳酸脱水环化制成丙交酯；再将丙交酯开环聚合制得聚乳酸。其中乳酸的环化和提纯是制备丙交酯的难点和关键，这种方法可制得高分子量的聚乳酸，也较好地满足成纤聚合物和骨固定材料等的要求。 乳酸直接缩聚是由精制的乳酸直接进行聚合，是最早也是最简单的方法。该法生产工艺简单，但得到的聚合物分子量低，且分子量分布较宽，其加工性能等尚不能满足成纤聚合物的需要；而且聚合反应在高于180℃的条件下进行，得到的聚合物极易氧化着色，应用受到一定的限制。 由于原料原因，聚乳酸有聚d-乳酸（PDLA）、聚L-乳酸（PLLA）和聚dL-乳酸（PDLLA）之分。生产纤维一般采用PLLA。 聚乳酸的发展意义 聚乳酸在中国应用的意义不仅仅体现在环保方面，对于循环经济、节约型社会的建设也将有积极的作用。化工塑料的原料提取自不可再生的化石型资源---石油，而石油正在成为一种稀缺的消耗性资源。提取自植物的聚乳酸显然有着取之不尽的原料供应量，而分解后的聚乳酸又将被植物吸收，形成一个物质的循环利用。所以聚乳酸有“在地球环境下容易被生物降解的”塑料之称。 而且相对于化工塑料，聚乳酸不会产生更多的二氧化碳。因为聚乳酸的原料---玉米在生长过程中通过植物的光合作用，又会消耗二氧化碳。此外，聚乳酸的产业化将大大提高农作物的附加值。以玉米为例，中国每年库存达3000多万吨，且大部分被当作了饲料，如果用于生产聚乳酸，形成“玉米－乳酸－聚乳酸－共聚共混物－各种应用制品”的产业链，可大大提高玉米的价格，提高农民收益。 之前，农用薄膜和方便食品的包装或餐具已经使用了聚乳酸。但是，同利用石油和天然气制造的塑料比较起来，利用植物制造的这种聚乳酸塑料，成本较高，而且在60℃左右就会变形。由于存在着这些缺点，这种材料至今难以普及。 尽管如此，人们还是非常看好聚乳酸。一个重要的原因，就在于它是以植物作为原料。聚乳酸有可能为解决世界面临的化石燃料枯竭和地球变暖两大难题做出巨大贡献。 为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，大力开发环境友好的可生物降解的聚合物，替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。经过多年的研究，一些著名的科研机构和企业相继推出了多种可生物降解聚合物。而在众多可生物降解聚合物中，刚刚进入工业化大生产的聚乳酸异军突起，以其优异的机械性能，广泛的应用领域，显著的环境效益和社会效益，赢得了全球塑料行业的瞩目和青睐。
PLATiO2纳米复合材料的制备与性能研究
目录 引言 (1) 第二章文献综述 (2) 2.1 聚乳酸的性质 (2) 2.2 聚乳酸材料的应用 (4) 2.3 聚乳酸的改性 (6) 2.4 聚乳酸的改性研究现状 (8) 2.5 聚乳酸合成方法 (9) 2.6 纳米复合材料的制备 (12) 2.7 PLA聚合物的发展前景与展望 (15) 第三章实验部分 (17) 3.1 引言 (17) 3.2 实验部分 (17) 第四章结果与讨论 (21) 4.1 反应条件对杂化材料的影响 (21) 4.2 PLA/TiO2纳米复合材料的结构与性能表征 (22) 结论 (34) 参考文献 (35)
引言 随着不可再生资源的日益减少，人们越来越关注环保与可持续发展的问题，全世界都在通过努力开发新型高分子材料来避免或减少对环境的损害。PLA 由于以下几点而被人们所关注：其原料是具有可再生性的乳酸，生产过程中污染小，可以自然的完全降解，只生成二氧化碳和水，对环境没有污染，克服了高分子材料的最大缺点，所以被人们称为绿色塑料。除此之外，聚乳酸还具有优良的生物相容性，可吸收性等，可以被广泛应用在医药卫生、包装材料等领域。 PLA虽然具有较好的机械强度和热成型性，但由于还存在一些不足，所以难以应用于实际：①纯PLA软化点为65℃，耐热温度太低，制品易发生变形或粘连，严重限制产品的应用范围。②市售聚乳酸产品脆性较大。③与通用塑料相比，售价较高，难以被市场接受。这些缺点促使人们对PLA材料的改性进行更深入研究。而纳米二氧化钛复合材料既能在发挥纳米二氧化钛自身的小尺寸效应、表面效应以及粒子的协同效应的同时，又同时能发挥高分子材料本身的优点，使复合材料具有良好的机械性能、光学性能、电磁性能等，得到了人们的重视。制备PLA/纳米二氧化钛复合材料是寄望于能结合二者各自的优点，得到更加实用的复合材料。目前的PLA 复合材料大部分是将填料与聚乳酸在一定条件下复合而成。此方法由于填料与聚乳酸间的结合力差，导致填料分散不均匀易团聚，还可能降低聚乳酸的分子量。且制备工艺比较繁琐，周期较长。 有鉴于此，本文通过制备PLA/TiO2纳米复合材料，希望能提高PLA的力学性能，机械性能等，降低其成本，使其拥有更大的应用空间。
聚氨酯发泡工艺流程
聚氨酯发泡工艺流程 将穿好的外护管的钢管吊至发泡平台，两端通过机械液压将法兰堵头封死钢管与外护管之间的空间。钢管两端各留200mm长的裸管不发泡，待现场施工焊接等工作结束后进行现场补口发泡。 在外护管居中位置上钻打一个圆孔作为注料孔，注料时要保证管道水平，确保泡沫均匀。 调试灌注发泡机，根据钢管与高密度聚乙烯外护管之间的空隙及长度、计算出聚氨酯保温层液态聚氨酯用量；根据保温层耐热温度要求，确定A、B组分的配合比；根据环境温度、灌注用量确定发泡时间，确定A、B组分的流量比，确保在规定时间内，A、B两组分按已确定的流量比和用量充分混合、雾化、发泡，经实验确定后方能进行正式施工。 装枪头，将A、B两组分的出料管分别插入喷枪的A、B两个活接头上，同时将压缩空气管也接到压缩空气活接头上，进行试灌注。当工艺指标符合设计技术要求时，进行正式灌注。 灌注，根据保温层厚度及管径计算材料用量，调整流量计，将枪头插入管壳灌注孔内，打开空压机阀门，然后打开A、B两组分出料阀门，同时按下自动灌注机开关，设备自动灌注、关闭。 河南中科防腐保温工程有限公司 聚乙烯管壳生产工艺流程 ①高密度聚乙烯外护管由高密度聚乙烯树脂配以抗氧剂和色母料等助剂通过挤塑生产。外护管是两步法生产预制保温管的配套产
品，主要用于保温材料的保护层。 ②聚乙烯外护管挤塑生产，用专用牵引机和挤塑机挤塑生产各种规格型号的高密度聚乙烯外护管。 ③聚乙烯外护管常用为黑色，黑色抗氧化性强，耐腐蚀性强，现在国内市场已经逐渐淘汰了黄色的外护管。因为黄色在阳光下抗氧化性弱，且埋在地下时，由于颜色鲜艳，极易引起微生物降解，进而影响保温管的质量。 ④同时聚乙烯外护管需要进行电晕处理，利用高压电极放电原理对聚乙烯外护管管材内侧进行电晕，环向大于75%的范围内表面张力系数应大于50dyn/cm,并提供相应测试报告。以提高聚氨酯保温层与聚乙烯外护管的粘接强度，使直埋式保温管中的钢管、聚氨酯保温层和聚乙烯外护管达到三位一体效果。 河南中科防腐保温工程有限公司
氧化葡萄糖酸杆菌生物制造吡咯喹啉醌进展
中国酿造 2019年第38卷第6期 总第328期 吡咯喹啉醌（pyrroloquinoline quinine ，PQQ ）是继吡啶核苷酸和黄素核苷酸之后，在许多细菌脱氢酶中发现的第3种氧化还原酶的辅酶。PQQ 可作为细菌脱氢酶（醇脱氢酶、醛脱氢酶、-葡萄糖脱氢酶以及甲氨脱氢酶等）的辅因子，是一种高度可溶及热稳定的化合物，能促进革兰氏阴性菌周质中醇类和糖类的氧化。X-射线对PQQ 结构进行解析显示[1]，该辅因子3个羧基和2个相邻醛基的醌类结构，喹啉环C4和C5位置上的醌在发生氧化还原反应时，可以被还原为酚，吡咯喹啉醌分子结构及3D 立体结构如下： PQQ 广泛存在于革兰氏阴性菌及动植物体内，可以影响生物体的生理生化过程。研究表明，PQQ 具有以下作用： （1）刺激微生物、人体细胞生长和植物发育[2-3]；（2）作为动物体的生长因子[4-7]；（3）防治肝损伤[8]；（4）清除自由基，保护机体[9-10]；（5）促进神经生长因子产生[11-12]；（6）信号转导的调节与脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid ，DNA ）修复功能[13-17]；（7）生物电化学中的应用[18-19]。由此可见，PQQ 在医药、化妆品、保健品、环境和食品领域具有广泛的应用潜力，需求空间巨大。因此，大规模制备PQQ 具有重要意义。据新思界产业研究中心统计，2014～2016年期间，中国PQQ 产量呈逐年缓慢递增趋势。2014年产量为1540.3kg ，2016年的产量为2056.5kg ，价格超过5万元/kg [20]。 随着医药、食品、农业等行业的发展及人们对PQQ 认识程度的加深，PQQ 产品的市场需求量将增加。另外，由于技术的进步，其应用范围也将扩大，进一步促使PQQ 产品的市场需求量增加。目前，全球市场需求100多吨，主要供应商是日本的三菱瓦斯化学。我国有部分企业做植物提取，但是PQQ 提取纯化难度非常高，而化学合成则程序繁杂、 污染严重、产率低、对环境易造成污染，应用于药物或食品 添加剂成本高，不适于推广。相比之下，生物法合成PQQ 具 氧化葡萄糖酸杆菌生物制造吡咯喹啉醌进展 胡鸿雨，孙晓明，袁建锋* （浙江师范大学行知学院，浙江兰溪314100） 摘 要：吡咯喹啉醌（PQQ ）是继黄素核苷酸和吡啶核苷酸之后，在膜束缚的细菌脱氢酶中发现的第三种辅基，具有抗氧化、抗病毒和 提高免疫力等多种生理功能，在食品、医药及农业等行业具有广泛的应用前景。该文综述了氧化葡萄糖酸杆菌（） 中PQQ 的生理作用及生物合成的分子机制，表明了氧化葡萄糖酸杆菌作为出发菌株生产PQQ 具有潜在优势，对今后工业化生产PQQ 具有积极的指导意义。 关键词：吡咯喹啉醌；氧化葡萄糖酸杆菌；生物制造中图分类号：TQ92 文章编号：0254-5071（2019）06-0013-05 doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2019.06.003 引文格式：胡鸿雨，孙晓明，袁建锋.氧化葡萄糖酸杆菌生物制造吡咯喹啉醌进展[J].中国酿造，2019，38（6）： 13-17. HU Hongyu,SUN Xiaoming,YUAN Jianfeng* quinone (PQQ),a third prosthetic group,was found in membrane-bound bacterial dehydrogenase following riboflavin and pyridine nucleotide.It was wildly used in food,medicine and agriculture industry for its various physiological functions,such as antioxidant,anti-virus and immune function.In this article,the physiological role and molecular mechanism of biosynthesis of PQQ in were reviewed.Results showed that had the potential advantages for PQQ production.Hence,it has positive guidance significance for the future PQQ industrial production. quinone; ;bio-manufacturing 收稿日期：2018-12-12 修回日期：219-04-12 基金项目：浙江省教育厅一般基金资助项目（KYZ04Y17068）；浙江师范大学实验技术开发资助项目（SJ201824）作者简介：胡鸿雨（1984-），男，讲师，博士，主要从事药物化学研究工作。 *通讯作者：袁建锋（1979-），男，讲师，博士，主要从事工业微生物代谢工程研究 工作。 专论与综述 13··
聚吡咯_银纳米复合材料的制备及电化学性能研究
第27卷第2期上海第二工业大学学报 V ol.27 No.2 2010年6月 JOURNAL OF SHANGHAI SECOND POLYTECHNIC UNIVERSITY Jun. 2010 文章编号:1001-4543(2010)02-0106-06 聚吡咯-银纳米复合材料的制备及电化学性能研究 李靖 (上海第二工业大学城市建设与环境工程学院，上海 201209) 摘 要：采用化学氧化法，以十二烷基硫酸钠为掺杂剂，以FeCl3为氧化剂，在0 o C ~ 3 o C引发吡咯单体氧化聚合， 制备聚吡咯 (PPy) 纳米颗粒。利用化学还原法制备Ag溶胶。将PPy与Ag溶胶复合，制备PPy-Ag纳米复合材料。 利用FESEM，TEM，XPS和XRD对PPy-Ag复合材料进行表征。利用电化学方法研究PPy-Ag纳米复合材料对甲 醇的催化反应。结果表明，PPy-Ag对甲醇具有较高的电催化活性。 关键词：聚吡咯；化学氧化合成；Ag溶胶；甲醇 中图法分类号：O631.2 文献标志码：A 0 引言 近年来，导电聚合物的研究取得了长足的进展，形成了一个十分活跃的边缘学科领域。在众多的导电 聚合物中，聚吡咯 (PPy) 具有环境稳定性好、电导率高且变化范围大、容易合成等诸多优点，在商业应用方 面有着广阔的前景，倍受广大学者的关注。PPy可用于制备传感器[1-4]、超级电容器[5-8]，也可用作二次电 池[9]、防腐材料[10, 11]、抗静电材料[12]、燃料电池[13-16]等。吡咯单体是一种C、N五元杂环分子，氧化电势 较低，在电场或氧化剂(如双氧水、氯化铁等) 的作用下很容易被氧化，进而发生聚合反应生成高分子聚吡 咯。科研人员已经发展了一系列新型的合成方法以制备具有不同纳/微米结构的PPy [5, 17-19]。 作为催化剂，由于金属纳米颗粒较高的催化活性和选择性，近年来已引起了很多科研工作者的研究兴 趣[20-22]。贵金属纳米粒子是最重要的研究对象之一。这是因为贵金属纳米粒子具有显著的催化性能和在制 备新型器件方面的潜在应用，例如微阵列、化学和生物传感器、储能和微电子机械系统等[23-26]。已有多种 化学方法能成功地用于制备贵金属纳米材料，包括化学还原[19, 25-27]、光还原[28]和电化学还原[29-31]等。 本文采用化学氧化法制备PPy纳米颗粒，利用PPy链与银纳米粒子的微观作用力，在Ag纳米粒子的表 面复合一层PPy微粒，得到了结构均一的PPy-Ag纳米复合材料。采用电化学方法研究了PPy-Ag复合材料 对甲醇的电催化性能。试验表明，合成的复合材料比单一的PPy和Ag纳米粒子具有更高的催化性能。 1 试验部分 1.1 试剂 吡咯购自Aldrich公司，使用前需在氮气保护下连续两次蒸馏提纯，置于冰箱中避光保存。十二烷基硫 酸钠 (SDS) 购自华美生物工程公司，其余均为国产分析纯试剂，使用前未进一步纯化。 1.2 Ag溶胶的制备 将3.5 mg的NaBH4溶于75 ml的去离子水中，所得溶液冷却到4 o C。配制AgNO3溶液，使其浓度为 2.2×10-3 mol/L，冷却至12 o C。在剧烈搅拌下，向NaBH4溶液缓慢滴加7.5 ml的AgNO3。滴加完毕后，继续 搅拌2 h，在冰箱中存放24 h，即得到黄色透明的Ag溶胶。 1.3 PPy的低温化学氧化合成 在反应瓶中加入75 mL水，通入氮气30 min充分除氧后，加入十二烷基硫酸钠 (SDS)，使其浓度为0.05 mol/L， 收稿日期: 2010-01-11; 修回日期: 2010-05-20 作者简介: 李靖 (1982－)，女，安徽人，博士，主要研究方向为电子产品的绿色设计与绿色能源材料，电子邮件：lijing@https://www.360docs.net/doc/2d18559668.html, 基金项目:上海高校选拔培养优秀青年教师科研专项基金 (No.egd08014)，上海第二工业大学校基金 (No.XQD208014)
聚乳酸的性能与工艺技术
聚乳酸 聚乳酸(PLA)是利用有机酸乳酸为原料生产的新型聚酯材料，具有胜于现有塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料的优点，被产业界定为新世纪最有发展前途的新型包装材料，是环保包装材料的-颗明星，在未来-将有望代替聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等材料用于塑料制品，应用前景广阔。 聚乳酸的性能 聚乳酸有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，用它制成的各种制品埋在土壤中6至12个月即可完成自动降解。它使用后的废物埋在土中或水中，可在微生物分解下生成碳酸气和水，它们在阳光下，通过光合作用又会生成起始原料淀粉。这样经过一个循环过程既能重新得到聚乳酸初始原料淀粉，又借助光合作用减少了空气中二氧化碳的含量。 聚乳酸有良好的机械性能及物理性能，适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进耐口工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。 聚乳酸有良好的相容性与可降解性，在医药领域应用也非常广泛，如可生产一次性输液用具、免拆型手术缝合线等，低子聚乳酸作药物缓释包装剂等。 聚乳酸还是一种低能耗产品，比以石油产品为原料生产的聚合物低30％～50％。预计在不可再生的石油资源枯竭期到来之前，石油及其衍生物市场价格暴涨，而可再生的产品必将成为全球范围的紧俏消费品。 聚乳酸的工业化生产 聚乳酸生产是以乳酸为原料，传统的乳酸发酵大多用淀粉质原料，目前美、法、日等国家已开发利用农副产品为原料发酵生产乳酸，进而生产聚乳酸。美国LLC公司生产聚乳酸工艺为：玉米淀粉经水解为葡萄糖，再用乳酸杆菌厌氧发酵，发酵过程用液碱中和生成乳酸，发酵液经净化后，用电渗析工艺，制成纯度达99．5％的L-乳酸。由乳酸制PLA生产工艺有：(1)直接缩聚法，在真空下使用溶剂使脱水缩聚。(2)非溶剂法，使乳酸生成环状二聚体丙交酯，在开环缩聚成PLA。
PLA纳米复合材料在食品包装的应用研究进展
2019年第29卷第2期塑料包装19 1.引言 石油基塑料制品（如PE、PP、PVC、PET 等）因质轻、保护性强、印刷上色性好、价格低廉、性能可调等优点而被广泛应用于包装领域[1]。然而，这些塑料制品使用遗弃后降解速率十分缓慢，且难以回收，会对环境造成严重的污染。因此，在当今这个提倡节能、环保、低碳、可持续发展和高度重视食品安全的时代，石油基塑料作为食品包装材料已然显示出极大的负面性。 随着人们对环境问题的日益重视，生物基可降解高分子材料应运而生，成为最有可能替代石油基塑料的新一代包装材料。 根据来源和合成方法来划分，生物基高分子可分为天然高分子（如纤维素、甲壳素、明胶、蛋白质等[2]）、合成高分子（如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、聚琥珀酸丁二醇酯(PBS)、聚乙烯醇(PVA)）以及微生物发酵高分子（如聚羟基脂肪酸酯(PHAs)[3]。它们的共同特点是在适当的氧气、温度和湿度环境下可通过微生物代谢作用分 PLA纳米复合材料在食品包装的应用研究进展 杨伟军齐国闯马丕明东为富* （江南大学化学与材料工程学院） 摘要：本文综述了PLA纳米复合材料在食品包装领域的研究进展，具体包括PLA/纳米木质纤维复合材料、PLA/纳米黏土复合材料、PLA/金属或金属氧化物纳米复合材料以及PLA共混聚合物纳 米复合材料。并从制备方法、力学性能、热稳定性、降解性能、紫外光/气体阻隔性能、抗菌性 能、迁移性能等方面分析了各类纳米复合材料的优势，最后对PLA/纳米复合材料在食品包装的 应用前景进行了展望。 关键词：聚乳酸纳米复合材料性能食品包装 Research Progress ofPLABasedNanocompositesforFoodPackaging Yang Weijun Qi Guochuang Ma Piming Dong Weifu* （School of Chemistry and Materials Engineering,Jiangnan University）Abstrac t：This paper reviews the research progress of PLA nanocomposites for the application of food packaging,including PLA/lignocellulosic nanocomposites,PLA/nano-clay composites, PLA/metal or metal oxide nanocomposites,PLA blend polymer based nanocomposites.Then,the performance advantages of various nano-composite materials were analyzed from the aspects of preparation methods and mechanical properties,thermal stability,degradation properties,UV/gas barrier properties,antibacterial properties and migration properties.Finally,the PLA/nanocompositesfor the application in food packaging area were predicted. Keyw ord s：PLA Nanocomposites;Performance Food packaging