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  • 经过改性的海克托石-海藻酸钠/γ-环糊精微球,具有可调的中间层结构,可用于染料去除

    染料废水以其复杂的成分、高色度和显著的毒性而著称,这在工业废水处理中构成了重大挑战。由于吸附工艺操作简单、环境友好且成本效益高,因此已成为去除染料不可或缺的技术。在这项研究中,通过将海藻酸钠与环氧氯丙烷交联的γ-环糊精聚合物以及经过不同长度阳离子表面活性剂改性的赫克托石结合,制备了一种凝胶微球吸附剂(PS/P-γ-CD/Hec-XTAB)。该吸附剂被用于从水溶液中去除典型的阳离子染料——亚甲蓝(MB)和罗丹明B(RhB)。经过优化的材料PS/P-γ-CD/Hec-CTAB0.4具有较高的比表面积(374.7008 m2/g),在pH 7和25°C条件下,对亚甲蓝和罗丹明B的最大吸附容量分别为1

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 含有亚胺的热固性环氧树脂及碳纤维增强复合材料的闭环回收

    热固性环氧材料在众多领域都有广泛应用,但其不可逆的化学交联结构会导致严重的资源消耗。为了解决这一问题,现有的闭环回收方法通常需要高温高压条件以及较长的回收反应时间,从而导致回收效率低下且经济性较差。在这项研究中,通过设计交联网络以固定分子结构,并利用动态键的优异性能,制备出一种高性能的可回收环氧树脂(EP-VAN-DDMX)。在交联状态下,EP-VAN-DDMX表现出优异的拉伸性能(抗拉强度为94.68 MPa,杨氏模量为2.34 GPa)、热稳定性(在333.75 °C时的热分解温度Td5%)以及耐溶剂性。借助动态亚胺键的优异交换机制,这些环氧树脂可以通过热处理或快速室温水解实现有效回收(回

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 聚合物摩擦过程中的持续热生成:分子链的非周期性构象波动

    摩擦热的积累显著影响聚合物材料的摩擦学性能。然而,其产生的微观机制尚不清楚,这成为研究和开发基于聚合物的摩擦材料的主要障碍。为了解决这个问题,我们利用分子动力学模拟研究了聚合物的摩擦加热行为。结果表明,由聚合物分子链的非周期性构象波动驱动的势能和动能之间的转换促进了摩擦热的持续产生。基于这一发现,我们进一步探讨了不同摩擦条件(即滑动速度、接触压力和环境温度)对热生成的微观影响机制。这项研究不仅为先进聚合物摩擦材料的设计和开发奠定了理论基础,还为基于聚合物的摩擦系统中的热管理策略提供了潜在的见解。

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 具有优异粘合强度、形状记忆性能和耐溶剂性的非异氰酸酯聚氨酯

    功能性非异氰酸酯聚氨酯(NIPUs)因其制备过程中不使用有毒的异氰酸酯原料而备受重视,同时能够满足不断增长的市场需求和多样性。在本研究中,以1,6-己二胺(HDA)、二甲基碳酸酯(DMC)、1,6-己二醇(HDO)和聚碳酸酯醚多元醇(PPC)为原料,合成了非异氰酸酯聚碳酸酯醚聚氨酯(PPCx-PUDL)。这类聚合物不仅解决了聚醚型聚氨酯机械性能不佳以及聚酯型聚氨酯水解耐受性不足的问题,还具备耐溶剂性、粘合性能和形状记忆功能。此外,合成产物在室温下具有自粘性。本研究提供了一种简单且环保的聚缩合方法,用于制备具有优异性能的聚氨酯材料,其在热熔压敏胶、粘合带标签和一次性产品等领域具有广阔的应用前景。

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 聚(trimethylene succinate-co-terephthalate) 共聚酯的可持续设计:熔融记忆效应、加速结晶及优异的机械性能

    化石资源的枯竭和日益严重的微塑料污染使得可持续的聚合物替代品变得十分必要。本研究开发了基于生物材料的可降解聚酯,其中使用1,3-丙二醇(PDO)作为工业化生产的1,4-丁二醇(BDO)基聚酯的环保替代品。合成了一系列不同琥珀酸含量的聚(三亚甲基琥珀酸-对苯二甲酸)(PTST)共聚酯,以研究它们的非等温结晶动力学、自结晶行为和机械性能。通过Jeziorny、Ozawa和Mo模型分析结晶动力学,发现结晶速率、生长形态和活化能均依赖于组成。差示扫描量热法表明PTST具有熔融记忆效应,其自结晶温度区间(147–158 °C)比PBAT(141–162 °C)更窄,这表明链的柔韧性是这一现象的决定因素。

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 自放大金属-共价有机框架:通过活性氧级联实现可编程的抗菌-再生疗法

    本文介绍了一种能够适应感染微环境(IME)的共价有机框架(COF),名为Cu–B–COF。该框架通过双齿氮取代水杨酰亚胺-Cu复合物[Cu(SALANIH-硼酸)2]与5,10,15,20-四(2,3-二羟基苯基)卟啉的动态组装构建而成。Cu–B–COF结合了金属有机框架(MOFs)和COFs的特性,可作为治疗感染性伤口的候选药物。这一智能平台具有对pH值和H2O2响应性的硼酸酯结构,能够实现结构重构、尺寸变化以及生物降解。基于铜的催化中心具备类似谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)和过氧化物酶(POD)的催化活性。其中,双齿水杨酰亚胺-Cu单元形成了空间扭曲的三维结构,有效利用光能,促进光热转换和光

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 基于具有内在微孔性的聚合物定制的催化剂,用于吡唑啉酮酮亚胺的非对称氮杂-亨利反应(包括批处理和连续流动工艺)

    本研究聚焦于开发一种基于聚合物内微孔材料(PIMs)的异质有机催化剂,用于不对称aza-Henry反应。aza-Henry反应是一种重要的有机合成方法,通过硝基烷烃与亚胺的反应生成β-硝基胺衍生物,这些产物在药物化学、天然产物合成以及生物活性分子构建中具有广泛应用。本研究中,研究人员采用了一种新型的PIM衍生材料,将其作为催化剂载体,成功实现了对N-Boc保护的吡唑啉酮亚胺与硝基甲烷的不对称反应。通过引入柔性异吲哚啉单体,并结合源自奎宁的硫脲进行后功能化处理,构建了两种新型的PIM基聚合物:PIM-10-TU和PIM-20-TU。这两种材料不仅具备优异的热稳定性和化学稳定性,而且在反应过程中表

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 不同水合状态下阴离子交换膜的离子传输分析:将实验结果与分子动力学模拟相结合

    基于阴离子交换膜(AEM)的系统是燃料电池和水电解器的一种可行方案,因为它们在碱性条件下运行,并且可以使用成本较低、储量丰富的催化剂,如铁和镍。目前AEM面临的主要挑战是阴离子导电性低以及化学(碱性)稳定性不足。特别是在低湿度条件下,阴离子导电性会进一步下降。为了解决这些问题,有必要研究聚合物的形态如何随水合状态变化,以及为什么低湿度会导致阴离子导电性降低。在本研究中,作者采用了全原子分子动力学(MD)模拟方法,来阐明之前由Nara等人(Polym. Adv. Technol. 2022, 33, 2863–2871)报道的、含有三甲铵基团的聚氟烃(TMA-PF)在不同含水量(每个阴离子交换基

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 含有酰亚胺的苯磺酸二铯盐用于提高透明聚碳酸酯浇铸膜的阻燃性能

    为了解决传统磺酸盐阻燃剂在平衡薄壁聚碳酸酯(PC)的消防安全和光学性能方面的局限性,通过分子结构工程合成了含有酰亚胺的苯磺酸二铯盐(FAS-Cs),并采用熔融挤出法制备了厚度为0.25毫米的PC/FAS-Cs铸膜。加入1 wt%的FAS-Cs后,该PC/1%FAS-Cs铸膜的极限氧指数达到了29.8%,同时获得了UL-94 VTM-0等级的防火性能。与纯PC相比,该薄膜的峰值热释放率(336.3 kW/m²)和火灾蔓延指数(3.17 kW/m²·s)分别降低了19.9%和24.7%(纯PC的相应数值分别为419.9 kW/m²和4.21 kW/m²·s)。FAS-Cs的存在抑制了易燃物质的释放

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 通过高内相乳液一步合成互连的多孔分子印迹聚两性离子水凝胶,实现快速且选择性的溶菌酶分离

    利用简单且普遍适用的方法制备分子印迹聚合物,以实现蛋白质的快速高效分离,一直是生物分离领域中的一个重要挑战。在这项研究中,通过一步自由基聚合带有相反电荷的单体,并使用高内相乳液作为模板,制备了互连的多孔分子印迹聚两性离子水凝胶(IPMIPs),用于溶菌酶(Lyz)的分离。通过改变表面活性剂Tween 20和亲水性二氧化硅纳米颗粒N20的浓度,可以精细调节印迹水凝胶的孔隙连通性和孔径大小,从而影响其膨胀过程。由于具有明确且互连的多孔结构,IPMIPs能够在极短的时间内(45分钟内)达到吸附平衡。IPMIPs对溶菌酶的单层吸附容量高达242.5 mg/g,印迹因子(IF)为3.01。通过静电互补作

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 通过电场调节聚合物的粘弹性和构象结构:从非纠缠态到纠缠态聚合物

    电活性聚合物具有多种功能,然而电场如何调节它们的粘弹性至今仍不清楚。在这项研究中,我们发现了聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)熔体以及PMMA/二氧化钛(TiO2)复合材料中的分子量依赖性电致流变(ER)效应。电致流变效率随着分子量的增加而降低,而添加TiO2颗粒显著提高了电致流变效率,尤其是在未缠结的聚合物中,这表明TiO2作为电致流变流体的基质材料具有很大的潜力。在频率扫描测试中,电场稳定了瞬态微观结构,在未缠结的系统中产生了模量平台(约102 Pa),而在缠结的系统中由于分子间相互作用的增强,模量有所增加。关键的是,缠结的熔体在大变形下表现出两步结构恢复:最初的快速恢复对应于胡克弹性,而随

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 具有单宁酸涂层羟基磷灰石增强的多功能半IPN水凝胶支架,用于促进骨生成

    纳米级羟基磷灰石(HA)是一种常用的骨替代材料,但它容易从骨组织的不规则缺陷处迁移出来,并且对术后氧化应激或感染的防护作用有限。在这项研究中,我们开发了一种多功能半互穿聚合物网络(semi-IPN)水凝胶——PAM/SA/TA@HA,这种水凝胶能够固定羟基磷灰石颗粒并调节局部微环境。该水凝胶由聚丙烯酰胺/海藻酸钠(PAM/SA)基质构成,能够将羟基磷灰石颗粒固定其中;同时,表面涂覆的单宁酸(TA)通过钙离子(Ca2+)-酚酸配位作用进一步巩固了颗粒的稳定性,从而改善了颗粒的分散性和界面结合性能。富含酚类的单宁酸具有天然的抗氧化和广谱抗菌作用,能够在缺陷部位有效抑制活性氧和细菌的侵袭。通过优化羟

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 热塑性聚氨酯弹性体中膦酰胺的阻燃性能与分子结构的关系:脂肪链与芳香环的对比

    在本研究中,设计了一种脂肪族(PHDA)和芳香族(PPDA)磷酰胺阻燃剂,并通过熔融共混制备了热塑性聚氨酯弹性体(TPU)混合物。实验结果表明,这两种阻燃剂显著提高了TPU的消防安全性能:当添加量为3 wt%时,TPU/PHDA-3和TPU/PPDA-3均达到了UL 94 V-0等级,其极限氧指数分别为30%和27%。PPDA能有效抑制TPU的滴落现象,而PHDA即使在添加量达到12 wt%时也无法实现这一效果。当添加量为9 wt%时,TPU/PPDA-9不仅达到了UL 94 V-0等级,还减少了滴落现象,其峰值热释放率和总热释放量分别比纯TPU降低了74%和40%,性能优于TPU/PHDA-

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 基于生物材料的异山梨醇非异氰酸酯聚氨酯的高性能及可重复粘附特性

    由于异氰酸酯单体具有潜在的危险性,尽管聚氨酯(PU)具有诸多优点,但在许多应用中的使用仍然受到限制。为了解决这一难题,研究人员开发了非异氰酸酯聚氨酯(NIPUm-x/y),这种材料含有高比例的生物基成分,具备出色的整体性能、优异的粘附性和可回收性,并通过一种无溶剂、环保的熔融缩聚工艺制备而成。该工艺使用二胺改性的氨基甲酸酯(DC)、二甲基1,6-己撑二氨基甲酸酯(DHMD)和生物基异山梨醇(IS)作为主要原料。通过傅里叶变换红外光谱、质子核磁共振和凝胶渗透色谱技术验证了NIPUm-x/y的化学结构。通过调控二胺的结构和DC的含量,可以调整其性能。NIPUm-x/y材料表现出优异的机械性能,其抗

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 用于荧光引导的甲苯/甲基环己烷分离的氢键有机框架

    高效分离甲苯(Tol)和甲基环己烷(MCH)的混合物在工业生产中是一个具有价值但同时也充满挑战性的过程。氢键有机框架(HOFs)在众多多孔材料中脱颖而出,成为用于液体分离的有前景的材料。在这项研究中,制备了一种四齿噻吩[3,2-b]噻吩衍生物(CN4TT),并通过溶剂热法合成了相应的HOF(HOF-TT-1)。在加热去除孔隙中的溶剂后(HOF-TT-1a),其荧光从原来的青色显著变为蓝色。该材料被用于分离甲苯和甲基环己烷的混合物,实验结果显示其具有较高的甲苯吸附能力,并且在吸附后荧光会恢复为青色。此外,该材料还表现出良好的热稳定性和酸碱稳定性;经过五次吸附循环后,其吸附效率仍保持在89%以上,

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 从丝胶-接枝-聚丙烯腈共聚物制备电纺膜,以实现多种应用

    废丝胶(SS)是一种未被充分利用的生物材料,具有抗菌、抗氧化和生物相容性等特性,但其机械强度不足,这限制了其应用。这种资源的浪费导致了严重的环境问题。为了促进废丝胶的回收利用,我们采用2,2-偶氮异丁腈(AIBN)作为引发剂,将其与丙烯腈(AN)进行接枝共聚,并通过电纺技术制备了丝胶-丙烯腈(SS-PAN)膜。共聚物的分子量和接枝程度分别通过凝胶渗透色谱(GPC)和核磁共振光谱(NMR)进行了测定。最佳合成条件为:温度70°C,时间6小时,丝胶用量22 wt%,AIBN用量0.6 wt%。对膜的性能进行了全面评估,结果显示其具有优异的疏水性、亲油性和抗紫外线性能,表明其在油水分离领域具有潜在的

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 对“基于链缠结结构的坚韧、抗裂离子凝胶在健康监测应用中的研究”的更正

    在我们的原始论文中,需要对作者的隶属机构信息进行两项更正。(1) 第一作者的隶属机构名称从“公安部天津消防研究院”更正为“天津消防安全技术重点实验室”。(2) 第一作者(蒋浩成)的隶属机构信息应补充为“天津消防安全技术重点实验室,中国天津300381”。作者信息通讯作者熊彩毅 - 华南理工大学机械与汽车工程学院,中国广州510641蒋赛华 - 天津消防安全技术重点实验室,中国天津300381; 华南理工大学机械与汽车工程学院,中国广州510641; 广东省高分子先进制造技术与装备重点实验室,华南理工大学,中国广州510641; https://orcid.org/

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 利用核黄素增强的壳聚糖-氧化石墨烯纳米复合材料实现可持续伤口愈合

    伤口愈合是一个复杂且受调控的生物过程,在这一过程中,伤口处的缺氧环境会延缓组织修复并促进细菌感染。虽然基于纳米技术的释氧材料(ORMs)通过增强胶原蛋白合成、血管生成和细胞增殖来缓解缺氧问题,但传统的ORMs存在细胞毒性、生物降解性有限以及活性自由基过量产生的缺点。本研究引入了核黄素作为一种生物来源的ORM替代品。核黄素作为光敏剂,能够生成可控的活性氧物种,同时具有抗菌、抗氧化和抗炎作用。我们制备了一种将核黄素与壳聚糖和氧化石墨烯结合的纳米复合材料,以增强其结构性能。通过FTIR、XRD、拉曼光谱、TM-AFM、FE-SEM和FE-TEM等分析方法验证了该材料的成功整合,并证实其具有较高的热稳

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 通过自由基开环聚合反应制备的聚酯网络

    环状酮醛(CKAs)的激进环开聚合(RROP)是一种制备具有独特性能的可降解聚酯的有效方法。这类材料通常以线性聚合物的形式存在。基于RROP的聚合物网络在文献中很少被报道,现有研究主要集中在通过RROP引入不同比例的可降解单元上。本研究填补了这一重要空白,报道了仅通过RROP合成的CKAs聚合物网络的合成及其全面表征,为网络形成机制及结构-性能关系提供了关键见解。具体而言,使用2-亚甲基-1,3,6-三氧杂环烷(MTC)作为主要构建单元,并结合了CKA交联剂和基于乙烯醚的交联剂进行聚合。为了利用溶剂的介导作用,聚合过程在固态和溶液中均进行了研究。对凝胶宏观性质的全面分析表明,在干燥状态下,根据

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21

  • 在DMF/水中,分子内环化反应促进了聚酰胺的自组装

    聚合物的化学组成和链结构对其自组装行为及其形成的形态具有决定性影响。本文提出了一种基于分子内环化反应的替代策略,用于精确调控聚酰胺(PAA)的主链结构和自组装行为。PAA是通过在温和条件下逐步聚合吡罗 mellitic 二酐和 3,5-二氨基-1,2,4-三唑合成的,在热退火过程中会发生分子内环化反应,在主链中生成聚酰亚胺(PI)段(称为 P(AA-stat-I))。PI 段的生成增强了聚合物的疏水性、链刚性、结晶度以及共轭性,从而促使其在 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、水以及 DMF/水中自组装成晶体纳米钻石、针状结构以及纳米线及其聚集体。PAA 和 P(AA-stat-I)与不同咪化程度

    来源:ACS Applied Polymer Materials

    时间:2025-10-21


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