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采用有机-无机杂化溶液制备的结构可控二氧化硅薄膜的表面特性
摘要： 采用含有二氧化硅溶胶、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）和作为两亲性聚合物的聚氨酯丙烯酸酯非离子体（UAN）的有机-无机（O-I）混合溶液，制备了具有不同微观结构二氧化硅薄膜。通过调整UAN与PMMA比例及聚合物/溶剂比例配制O-I混合溶液，经旋涂于玻璃基底并在450°C煅烧后，获得具有不同微相分离结构的二氧化硅薄膜。扫描电镜观测显示：当UAN和PMMA浓度较高时，二氧化硅薄膜表面呈现球形无机相分散结构；而聚合物含量较低的薄膜则形成大量孔隙。通过水接触角测量测定薄膜表面疏水性，经（1H,1H,2H,2H-全氟辛基）三氯硅烷溶液表面改性后，具有高度微相分离结构的薄膜疏水性显著提升，且所有表面改性薄膜均表现出聚合物含量越高疏水性越强的特性。铅笔硬度测试表明，即便经过表面改性，玻璃基底上形成的二氧化硅薄膜仍能耐受5H级划痕测试。
关键词： 微观结构、微相分离结构、疏水性、有机-无机杂化材料、两亲性聚合物
更新于2025-09-12 10:27:22
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交联剂结构对功能化有机-无机杂化溶胶-凝胶涂层性能的影响
摘要： 本研究旨在探究三种不同有机官能团三烷氧基硅烷前驱体与两种不同交联剂（即正硅酸乙酯或有机环四硅氧烷）共缩合对该多组分多功能溶胶-凝胶涂层在纤维素纤维上性能及耐洗牢度的影响。为此，采用等摩尔溶胶混合物（MC），包含1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷（SiF）、3-(三甲氧基硅基)-丙基二甲基十八烷基氯化铵（SiQ）和P,P-二苯基-N-(3-(三甲氧基硅基)丙基)次膦酰胺（SiP），并与有机环四硅氧烷2,4,6,8-四(2-(二乙氧基(甲基)甲硅烷基)乙基)-2,4,6,8-四甲基环四硅氧烷（T4）作为交联剂组合，通过浸轧焙烘工艺应用于棉纤维。通过测量水静态接触角（W）、正十六烷静态接触角（C16）以及水滑动（滚落）角（α），研究了涂覆样品在重复洗涤前后的功能特性。将TEOS和T4加入MC溶胶中，增加了MC涂层的疏水性，同时降低了其疏油性。这些现象在TEOS和T4交联剂浓度较高时更为明显。就所应用的浓度而言，与加入TEOS相比，将T4加入MC溶胶中显著提高了涂层的耐洗牢度。
关键词： 交联剂结构、有机-无机杂化材料、疏油性、疏水性、溶胶-凝胶涂层、耐洗牢度
更新于2025-09-10 09:29:36
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波特-怀特赛兹差异：重新审视n-烷基硫醇自组装单分子层润湿性能中的奇偶效应
摘要： 本综述探讨了正烷硫醇自组装单分子层（SAMs）润湿性质中的波特-怀特赛德差异。约25年前，怀特赛德及其同事未能观察到润湿性中的奇偶效应，而波特及其同事在特定情况下却观察到了该效应。既往多数研究支持怀特赛德的结果，认为正烷硫醇SAMs的疏水性不存在奇偶效应。然而近期报道发现平滑基底上正烷硫醇SAMs的疏水性存在奇偶效应，表明其疏水性及类似界面性质显著依赖于基底特性。遗憾的是，怀特赛德和波特的论文均未报告所用表面质量?；谧钚卵芯浚颐峭贫匣程厝掠氩ㄌ刈畛醯姆制缈晒橐蛴诒砻嬷柿?。本综述还讨论了SAMs在电荷传输、电容、摩擦及结构方面的奇偶效应以辅助整体讨论。波特团队与怀特赛德团队的差异可能源于表面粗糙度、形貌、氧化及偶然污染物。
关键词： 疏水性、粗糙度、奇偶效应、自组装单分子层
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于甲基叶绿素a平台开发的光动力治疗新敏化剂：合成、单线态氧生成及被动膜转运模型研究
摘要： 本研究聚焦于以叶绿素a为平台开发的新型癌症光动力治疗潜在敏化剂的行为特性。从叶绿素出发合成了脱镁叶绿酸a甲酯17-(3)及其两种乙二醇衍生物，并通过可见光谱、紫外光谱、核磁共振谱和质谱进行了鉴定。采用多种实验技术研究了这些光敏剂在溶液中的行为，发现它们能以较高的量子产率产生单线态氧，且由于高亲脂性而能有效穿透细胞膜。热力学分析表明，除极性最强的溶质（磷酸盐缓冲液中熵驱动占主导）外，敏化剂从类水介质向类脂介质的转移过程主要受较大负焓项控制。本研究发现盐缓冲液与1-辛醇间分配系数具有显著的温度依赖性特征：疏水性溶质的该依赖性极强，而同时含氢供体与氢受体基团的物质则基本不受温度影响。
关键词： 疏水性、光敏剂、光动力疗法、溶剂化热力学、分配系数、活性氧物种
更新于2025-09-09 09:28:46
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金红石型二氧化钛纳米结构与低表面能材料复合涂层木材的光催化降解
摘要： 为验证"涂覆金红石型TiO?纳米结构的木材会因TiO?光催化活性发生降解"这一假设，三组木材试样（空白木材BW、HDTMOS/MTMOS涂层木材WHM、TiO?/HDTMOS/MTMOS涂层木材WTHM）进行了加速老化实验。经155小时紫外照射后，WTHM的润湿性由疏水转为亲水，表明初始低表面能材料因TiO?光催化作用发生降解。在经历960小时紫外光照与喷水处理后，WTHM的扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDXA)显示金红石型TiO?纳米结构部分从木材表面剥落，暗示相邻木材表面也因TiO?光催化活性遭受降解。虽然金红石型TiO?涂层显著提升了紫外老化过程中的颜色稳定性，但在紫外光照与喷水老化过程中对木材颜色稳定性的贡献相对有限。研究表明：要充分发挥金红石型TiO?纳米结构改性木材表面的耐候优势，必须采取措施抑制TiO?光催化活性或固定TiO?涂层于木材表面。
关键词： 涂层、疏水性、金红石型、木材、二氧化钛、风化、纳米结构、光催化
更新于2025-09-04 15:30:14
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氧化锌纳米结构改性聚二甲基硅氧烷（PDMS）涂层的疏水性提升
摘要： 本工作通过简单的浸涂法制备了一种环保的疏水棉表面，该表面由聚二甲基硅氧烷（PDMS）和不同形貌的氧化锌（ZnO）纳米结构组成。采用溶胶-凝胶法合成了ZnO纳米球和ZnO纳米片，采用溶液沉淀法合成了ZnO纳米棒。制备ZnO纳米球、纳米片和纳米棒所用的前驱体分别为醋酸锌二水合物、氯化锌和硝酸锌四水合物。通过场发射扫描电子显微镜（FESEM）和X射线衍射（XRD）分析了ZnO纳米结构。采用傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和接触角（WCA）分析对疏水棉表面进行了表征。当使用ZnO纳米片（ZnO-NF:PDMS）涂层棉时，获得了144.15°的接触角。
关键词： 氧化锌纳米结构、聚二甲基硅氧烷、溶液沉淀法、疏水性、溶胶-凝胶法、浸渍涂布法
更新于2025-09-04 15:30:14
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基于银和氧化锌（Ag/ZnO）纳米结构协同效应的多功能亚麻纤维
摘要： 基于纤维素纤维的智能材料因其广泛的应用领域而备受关注，这类材料具有多重功能特性。本研究通过银（Ag）和氧化锌（ZnO）纳米颗粒（NPs）的复合功能化，开发出具有压阻响应的多功能亚麻织物。采用可生物降解的聚乙二醇（PEG）制备银纳米颗粒（AgNPs），同时以简单低成本的方法合成了氧化锌纳米颗粒（ZnONPs）。通过基态漫反射（GSDR）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、能量色散光谱（EDS）、X射线衍射（XRD）、衰减全反射-傅里叶变换红外光谱（ATR-FTIR）和热重分析（TGA）对含/不含纳米颗粒的亚麻织物进行了表征。在利用AgNPs使亚麻形成导电表面后，进一步在这些织物上原位合成了ZnONPs。所开发的纤维体系展现出压阻响应特性，且传感器灵敏度随更高浓度（0.4 M）氧化锌前驱体的使用而提升。功能化织物对革兰氏阴性菌（大肠杆菌）和革兰氏阳性菌（金黄色葡萄球菌）均表现出优异的抗菌活性，具有更高的疏水性（水接触角从0°提升至>100°）、抗紫外线辐射性能及耐洗涤性。总体而言，本研究为亚麻织物的银/氧化锌纳米结构双功能化提供了新思路，并揭示了两种纳米颗粒协同作用对开发具有多功能特性的压阻纺织传感器的重要影响。
关键词： 压阻响应、智能与多功能材料、纤维素纤维、银和氧化锌纳米粒子、抗菌效应、疏水性
更新于2025-09-04 15:30:14