二氧化钛纤维范文

二氧化钛纤维范文（精选8篇）

二氧化钛纤维 第1篇

1TEMPO氧化纤维素纳米纤维制备

1.1TEMPO氧化反应体系的发展

TEMPO催化氧化纤维素C6-醛基生成C6-羧基图如图1所示[17]。NaClO是该过程的主氧化剂,其首先与NaBr形成NaBrO,随后NaBrO将TEMPO氧化成亚硝鎓离子,亚硝鎓离子将伯醇羟基氧化成醛基(中间体),并最终生成羧基[13]。随着对该体系的研究,学者们发 现,碱性下反 应会造成 纤维素分 子剧烈解 聚[5,14,15],而聚合度影响纤维素纤维的强度及柔韧性, 并与其在应用中的性能表现有直接关系[16]。因此,要想维持纤维素纤维的性能,则应在中性或弱酸性下氧化。此外,经TEMPO/NaBr/NaClO体系氧化纤维素中有部分醛基残留,醛基热不稳定会导致氧化纤维素在加热或干燥温度超过80℃时变色,残留醛基还会在纤维间形成半缩醛键而影响纤维分散[17]。随着研究的进一步深入,研究者发现,TEMPO/NaClO/NaClO2体系能克服TEMPO/NaBr/NaClO体系的缺陷,该体系以NaClO2为主氧化剂,反应机理如图2所示[18]。 Saito等[18]以TEMPO/NaClO/NaClO2体系处理阔叶木浆,氧化纤维素羧基含量为0.8mmol/g,无醛基,聚合度高达900,均质处理所得纤维素纳米纤维宽度为5nm,长度为2μm,pH为6.8是氧化反应最适宜pH值。另外,少量NaClO的加入 (1.0mmol/g纤维素) 对该体系氧化纤维素反应也极为重要,因为NaClO的加入能加速 氧化反应[19]。 不过TEMPO/NaClO/ NaClO2体系存在反应时间长、羧基含量相对较低等缺点。

TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌 啶-1-氧自由基)是TEMPO催化氧化 体系中重 要的催化 剂,且不同TEMPO衍生物间 的催化效 率存在差 异。Iwamoto等[13]对比了10种TEMPO衍生物与NaClO,NaBr所组成体系的效果,研究发现,4-乙酰氨基-TEMPO和4-甲氧基-TEMPO在氧化木浆过程中的 催化效率 与TEMPO相当,反应时间短且产物羧基含量高,而4-羟基-TEMPO和4-氧-TEMPO的催化效率则最低。

超声波常用于催化化学反应,在液相反应介质中, 高强度的超声波通过声空化作用产生声化学效应,空化作用在短时间内产生局部强热及高压,这些短暂的局部热点可以促成高能量的化学反应。Mishra等[20]以超声(Ultrasound,US)协同TEMPO体系氧化纤维素,结果证实US-TEMPO体系可以使氧化纤维素羧基含量提高10% ~15%,纳米纤维得率增加10% 左右,然而单独使用超声处理对纤维素的羧基含量、聚合度等没有影响。超声处理能够破坏纤维表面,增加其与反应试剂的接触面积,因而能促进氧化反应[8],但只有当NaClO用量达到2.5mmol/g时,超声对羧基的形成才有影响,且在固定频率下,氧化纤维素羧基含量随超声功率的增加而增加[21]。超声协同TEMPO体系氧化可以显著提高氧化纤维素的羧基含量,而不降低纤维素的聚合度,同时还能促进氧化纤维素的原纤化,提高纳米纤维得率。超声处理操作简单、清洁无污染,是一种很有前景的处理方式。

1.2纤维素原料研究

纤维素是植物细胞壁的主要成分,自然界中棉花的纤维素含 量最高,达90% 以上,木材中为40% ~ 50%。此外,麻,稻草,麦秆,竹材等也是纤维素的丰富来源[22]。Montanari等[23]以棉短绒和甜菜渣为原料, 使用TEMPO/NaBr/NaClO体系制得羧基化纤 维素纳米晶体,研究发现所得晶体的尺寸和原料种类相关, 其中棉短绒所制微晶的直径为4~5nm(图3),而甜菜渣为3~4nm。其后,漂白亚硫酸盐木浆[6],针叶木热机浆[24],阔叶木浆板[25],榉木溶解浆[26],全漂硫酸盐竹浆[9],微晶纤维 素[10]及黄麻[8]等均被研 究制备TOCNs。Saito等[6]以天然纤 维素湿浆 制得纳米 纤维,研究发现,氧化纤维素解离为纳米纤维的必要氧化度随原料不同而改变:亚硫酸盐木浆>棉浆>细菌纤维素及被囊动物纤维素。结晶度低的纤维反应活性高,所制纳米纤维长而薄[9,27],此外,晶体尺寸越小的试样,其暴露在表面的伯醇羟基越多,氧化后的羧基, 醛基含量更高[28]。与木材相比,作物秸秆等非木材植物具有木素含量低、生长周期短、灌溉要求低、年产量高等优势[29]。Alila等[30]对比几种非木材原料(亚麻皮,大麻皮,黄麻皮以及剑麻和马尼拉麻叶)发现,半纤维素含量及结晶度影响纳米纤维得率,而纤维形态和聚合度则没有影响。木材及非木材纤 维素均能 制备纤维素纳米纤 维,但制备难 易程度及 得率等与 原料有关:结晶度高的原料处理过程较为困难,且得率较低;反之,结晶度越低,氧化进行的越快,也更易均质处理;半纤维素含量高的原料较易原纤化(半纤维素的存在可以减少微纤之间的氢键作用),纳米纤维得率也较高。

(a)部分氧化棉短绒(0.36mol NaClO/mol葡萄糖单元);(b)氧化棉短绒 (1.5mol NaClO/mol葡萄糖单元); (c)HCl水解棉短绒;(d)HCl水解后氧化棉短绒(0.9mol NaClO/mol葡萄糖单元)(a)partially oxidized cotton linters(0.36mol NaClO/mol glycosyl unit);(b)oxidized cotton linters(1.5mol NaClO/molglycosyl unit); (c)HCl-hydrolyzed cotton linters;(d)HCl-hydrolyzed and oxidized cotton linters(0.9mol NaClO/molglycosyl unit

纤维素浆板干燥后氢键增加,比表面积减小,因此,水胀性,反应可及度和化学反应性都不可逆地部分丧失[6,25],所以早期的研究者均以湿浆为原料,但Saito等[25]对比湿浆和干浆板发现,当氧化纤维素羧基含量为1.5mmol/g时,两者之间没有本质区别,均能制得单根化分散的纳米纤维。Iwamoto等[31]指出,干浆板的原纤化与其半纤维素含量有关,半纤维素可以促进纳米纤维的解离。

制备TOCNs的原料十分广泛,但目前使用较多的仍是化学木浆,而木材是众多行业的原材料,且我国森林资源匮乏。因此,如果能更多地使用非木材纤维原料,那么一方面能更好地利用资源,另一方面也可以降低成本。

1.3氧化纤维素均质处理的影响

氧化纤维素羧基含量,浓度及均质处理条件等均影响纳米 纤维的制 备。 羧基含量 决定纤维 水分散性[25],并且还与 纳米纤维 得率相关[21,32]。 Hirota等[33]指出,各种不同处理所得纤维素氧化后羧基含量相近,均为1.8~2.2mmol/g,这大概是氧化纤维素能保持不溶状态的羧基含量最大值,另一方面,如果羧基含量太低,氧化纤维素则无法实现单根化分散。Saito等[6]均质处理氧化亚硫酸盐木浆时发现,固体含量在2%~4%时,黏度会剧烈上升;而当浓度在1%或更低时则不会出现这种现象。此外,高羧基含量纤维素纳米纤维悬浮液的黏度相对较小,因为羧基含量高的纳米纤维间的静电斥力更大,能破坏纤维间作用力[32]。

Loranger等[34]研究了高剪切均质处理参数对纤维素纳米纤维制备的影响,并确定了最佳处理参数:浓度为2%,定子-转子间距为0.042mm,再循环速率为200mL/min,pH=7。Okita等[35]发现,TOCNs不仅能在水中分散,而且也能分散于有机溶剂中,直接在有机溶剂中使用均质机处理TEMPO氧化纤维素也能制得纳米纤维,但该操作的能耗高于水溶液中处理。

2TEMPO氧化纤维素纳米纤维的应用

2.1复合材料

纳米复合物是当前材料科学发展迅速的一个领域,鉴于纤维素纳米纤维强度高、刚性大、密度低及生物降解性和可再生性,将纤维素纳米纤维用于复合材料的研究受到越来越多的关注[36]。与其他方法所制纤维素纳米纤维相比,TOCNs具有结晶度高、宽度均一、长径比大以及单根化纳米分散等优点[37,38],因此在复合材料应用中更为优越。

2.1.1增强复合材料

TOCNs的平均强度范围为1.6~3GPa,强度值与多壁碳纳米管相当[39],这使其成为增强复合材料的极佳选择。Li等[40]以TOCNs与多元酚制成复合物, 研究证实各组分间具有较好的协同作用,复合物的热稳定性相应提高。Endo等[37]以聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)和TOCNs混合制得复合纤维,其最大抗张模量可达57GPa,远大于PVA拉伸纤维,此外复合纤维的储能模量也较PVA拉伸纤维高,结构分析表明TOCNs在PVA中分散均匀,且能与无定形区PVA分子间形成氢键。Koga等[41]使用TOCNs和碳纳米管制成超高强度的透明导电可打印复合物,TOCNs对碳纳米管具有增强和纳米分散效果。TOCNs宽度小而均一,长径比大,因此含有TOCNs的复合材料表现出显著的纳米复合作用,如基材的力学及热性能等均随着TOCNs的少量加入而提高[42]。

2.1.2气凝胶

气凝胶是一种多功能性高孔隙率材料,其密度低、 内表面积大、隔热隔音,可用于催化、传感、吸附及环境功能材 料等[43,44,45]。Carlsson等[46]将吡咯聚 合到TOCNs上制得导电气凝胶,该复合物结构及电化学 性质可调,研究发现,经超临界CO2干燥可制得高孔隙率气凝胶,其比表面积(246m2/g)是目前报道的聚合物-纤维素基导电材料中最大的,而经常压干燥的复合物具有高密度结构,力学性能优于此前报道的纤维素-导电聚合物复合物。Koga等[47]以Cu+交换TOCNs表面羧基钠中Na+制成铜负载TOCNs,并进一步制成气凝胶,该气凝胶对Huisgen反应有优异的催化性能。 Melone等[44]将TOCNs水凝胶与TiO2或TiO2/SiO2溶胶混合,经冷冻干燥制得杂化有机-陶瓷气凝胶,其以TiO2为基础,将物理性质与TiO2的光催化污染物光降解性、选择性有机光合作用及抗菌活性等相结合。

2.1.3其他复合材料

TEMPO氧化纤维素中羧基能进一步改性获得新功能,如抗菌性[48]等。TOCNs表面羧基能与过渡金属离子形成很强的结合力。Ifuku等[49]在TEMPO氧化细菌纤维素纳米纤维表面制备银纳米粒子,以氧化细菌纤维素纳米纤维作为反应模板可以得到窄尺寸分布、高密度的银纳米粒子。金属纳米粒子可用于催化、 传感及生物医药等诸多方面。Syverud等[50]在TOCNs表面吸附溴化十六烷基三甲铵(Cetyltrimethylammonium Bromide,CTAB)阳离子表面活性剂,CTAB具有防腐抗菌性。此外,TOCNs还可以应用于泡沫材料,TOCNs/纸浆纤维复合物的保留能力与传统高吸水性聚合物相当[51]。

2.2膜材料

TOCNs可以通过多种方式(如浇铸,膜滤等)制得膜材料,TOCNs膜透明、柔韧、热膨胀系数低[52],抗张应力 及杨氏模 量分别能 达到232MPa和4.79GPa[53]。此外,TOCNs还可以与 其他聚合 物制成复合膜,或通过热压、涂布、自组装等方式制得层合膜,这些膜材料性能优异,应用前景广阔。

2.2.1增强复合膜

纤维素纳米纤维能有效增强复合物,纳米尺度单元之间因氢键作用能形成网络结构[10,54],此外,TOCNs的高结晶度、纳米分散性也使其增强效果突出[55]。 Besbes等[32]以苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸及丙烯酰胺共聚乳液与TOCNs按不同比例混合制成纳米复合膜,当温度高于玻璃化温度时,复合膜的储能模量因TOCNs的加入大幅提升,并与加入量成正比。Zhou等[10]研究发现,TOCNs/PVA膜在抗张模量和抗张强度方面十分突出,复合膜的热性能也随着TOCNs的加入而显著提高。此外,TOCNs还能与聚苯乙烯[55], 聚乳酸[56]等制成复合膜,所得纳米复合膜的抗张强度及热稳定性 等均随着TOCNs用量的增 加而提高。 TOCNs长径比大、结晶度高、分散性好,相邻纳米纤维间因氢键作用能形成刚性纳米纤维网,加入TOCNs可以有效提升复合膜的力学性能,热稳定性等。

2.2.2防氧气渗漏膜

Chinga-Carrasco和Syverud[57]所制TOCNs膜在相对湿度为50% 下的最低 氧气传输 率为3.0cm3· (m2·24h·0.1MPa)-1,TEMPO氧化处理能改善纤维素的微纤化程度,提高所制膜的密度,从而降低透氧率。Fukuzumi等[58]使用正电子湮没寿命谱测得木浆原料所 制TOCN-COONa膜的平均 孔径约为0.47nm,略大于氧 分子的动 力学直径,这解释了TOCNs膜具有高防氧气渗漏性的原因。虽然这些孔径尺寸受温度影响较小,但当相对湿度为50%时,膜的透氧率有所增加,因而要实现TOCN-COONa膜的实际应用,必须提高其在高相对湿度下的防氧气和防水蒸气渗漏性能。此外,对比发现由被囊动物纤维素制成的TOCN-COONa膜在相对湿度为0%下也没有防氧气渗漏性,通过原子力显微镜图像发现,被囊动物纤维素所制膜由僵硬的纳米纤维构成,从膜的顶部到底部有 贯穿的孔[58]。 与TOCN-COONa膜相比, TOCN-COOH膜的水分含量及伸长率较低而杨氏模量较高,另外,TOCN-COOH膜中羧基能更多地与相邻羟基或羧基形成氢键,因而其力学性能和防氧气渗漏性更好[59]。

Wu等[60]以TOCNs与蒙脱土(Montmorillonite, MTM)纳米片制成复合膜,该膜透明、柔韧且具有超高的力学与 防氧气渗 漏性能,其中,阻氧性能 随着MTM含量的增加而进一步提高。TOCNs无毒、可生物降解、成膜性好、表面积大且强度高[61],在聚合物膜上涂布TOCNs可以显著降低层合膜的透氧率[52,62]。 Fukuzumi等[63]将宽度一致而长度不同的TOCNs涂在聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚乳酸膜上制得层合膜,对比发现层合膜的透氧率随着纤维长度的增加而减小。 虽然高羧基含量是制得单根化分散纳米纤维,并制成纳米纤维膜的必要条件[6,25],但高羧基含量使膜的亲水性变强,从而对水的阻抗性很弱[52,64]。TOCNs膜的防氧气渗漏性能显著,具备应用于高档特殊药品、化妆品等特殊要求或高附加值产品包装的潜力,因此,目前需要研究如何维持其在较高湿度下的防氧气渗漏性能,只有解决了这个问题,TOCNs膜的实际应用才能迈出更大的一步。此外,不同原料所制TOCNs膜阻氧性能差异的成因也仍有待深入探究。

TOCNs可应用于众多领域,其结晶度高、成膜性好,随着体系中水分的去除,纳米纤维间的氢键作用使其形成网络结构。此外,TOCNs还能与抗水性聚合物结合使用,制成阻隔材料用于包装,或将其涂布于其他聚合物膜上制成层合膜,也能实现较好的防氧气渗漏效果。总之,单独使用TOCNs或与其他聚合物配合使用均能制成高强度防氧气渗漏膜材料。

2.3纳米纸

Sehaqui等[65]以TOCNs水凝胶制 成纳米纸,该纳米纸孔隙率为56%时,杨氏模量为1.4GPa,抗张强度为84MPa,破坏应变为17%,这些性能与热塑性塑料相当 甚至更优,此外纳米 纸的密度 较低,仅为640kg/m3,因此可用 作纳米纤 维网络增 强剂。Zhu等[66]将TOCNs纳米纸用作有机发光二极管基材,对绿色电子产品未来发展意义重大。Gao等[11]以Cu2+为交联剂,将TOCNs与还原氧化石墨烯通过层层自组装制得导电纸,该导电纸有望应用于抗反射、防雾等高功能性新型材料。Niu等[67]以TOCNs纳米纸为基材制得混合多层薄膜电极,可应用于柔性超级电容器。

2.4其他应用

Guimond等[68]指出,TOCNs可用作造纸助留剂和增强剂,在酸性环境中,TOCNs可以提高黏土的留着率,当pH=8时,虽然TOCNs对黏土的助留没有帮助,但其可以使未经打浆处理的纸浆抗张强度提高59%。Veigel等[26]以TOCNs作为木材黏合剂填料, 其对脲甲醛树脂黏合剂的固化没有不利影响,且纳米纤维的加入可以增韧黏合剂。Ma等[69]发现,TOCNs表面的-COO-基团可以吸附水中的放射 性UO22+, 吸附量约为167mg/g,该值为一些典型吸附剂(如蒙脱土,离子印迹聚合物粒子,改性SiO2纤维膜及水凝胶等)的2~3倍,可用于核工业废水的处理,这种高吸附能力得益于TOCNs的高比表面积、高表面电荷密度及亲水性。

3展望

二氧化钛纤维 第2篇

活性炭纤维作电极的高级电化学氧化技术对直接深蓝L-3RB的矿化

以活性炭纤维作为新型电极,采用高级电化学氧化工艺(AEOPs)对直接深蓝L-3RB(DDBL-3RB)进行了矿化研究.AEOPs过程包含了两种不同的电化学过程--电Fenton和光电Fenton过程.60 mg/L的含50 mmol/L Na2SO4的DDBL-3RB溶液被用于矿化研究,结果表明光电Fenton过程具有最高的初始总有机碳去除率以及脱色率,这两种高级电化学氧化过程的.机理都可以归结为Fe2+和电生H2O2反应所产生的羟基自由基对DDBL-3RB的矿化降解.

作 者：段利艳 贾冰玉 朱存真 叶为春 王春明 DUAN Li-yan JIA Bing-yu ZHU Cun-zheng YE Wei-chun WANG Chun-ming  作者单位：兰州大学,化学化工学院,甘肃,兰州,730000 刊 名：兰州大学学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF LANZHOU UNIVERSITY（NATURAL SCIENCES） 年，卷(期)：2007 43(5) 分类号：O646.5 关键词：活性炭纤维   直接深蓝L-3RB   电Fenton   光电Fenton   矿化  

二氧化钛纤维 第3篇

关键词：氧化铝/氧化锆前驱体纤维,纺丝液,铝溶胶,锆溶胶,溶胶-凝胶法

0引言

陶瓷纤维具有耐高温、热稳定性好、热导率低、热容小、 高温回弹性好、耐机械震动等优点,作为炉衬和填充材料,广泛应用于冶金、建材、石油、化工等领域的各种工业窑炉,如乙烯裂解炉、制氢炉、玻璃熔窑等,可实现炉体轻量化,节约能源,是理想的超轻质耐火纤维材料[1,2,3]。近年来,随着宇航、军工、高温加热炉等超高温领域的不断发展,传统陶瓷纤维因耐温性低、高温析晶粉化等无法满足使用要求,需要耐温性在1600 ℃以上的陶瓷纤维材料,以解决当前高温纤维材料缺乏的难题[4,5]。

研究表明,氧化锆纤维可在1600 ℃的高温环境下使用。但纯氧化锆由于存在相变问题,需要氧化钇进行稳定,增加了其制备难度,使得商业化的氧化锆纤维价格昂贵,产量低。 采用氧化铝和氧化锆二元高温氧化物制备的复合纤维,既消除了纯氧化锆存在的相变问题,还保持其超高温性能,同时降低了其生产成本,是一种性能优良的新型复合纤维材料。 美国杜邦公司研制出的PRD-166纤维含80%氧化铝、20% 氧化锆及少量钇。经过测试,其耐高温性能、力学和物理性能均优于其他陶瓷纤维材料[6,7,8]。

氧化铝和氧化锆的熔点高(2200 ℃以上),传统的熔融纺丝技术无法制备氧化铝/氧化锆纤维,需采用溶胶-凝胶法制备,即先制备氧化铝/氧化锆(Al2O3/ZrO2)前驱体纤维纺丝液,再将纺丝液通过离心纺丝或喷吹纺丝工艺制成前驱体纤维,高温煅烧后即可制得这种纤维。采用这种方法制备纤维时,制备具有良好的稳定性、流变性和纺丝性的纺丝液至关重要。

本工作利用铝粉、盐酸、醋酸锆和氧氯化锆为原料,聚乙烯醇为纺丝助剂,采用溶胶-凝胶法制备出Al2O3/ZrO2复合前驱体纤维纺丝液,借助高速离心甩丝机、纳米粒度仪、旋转流变仪等 仪器设备,研究了原 料配比、浓缩温度、含水率、 PVA添加量和种类对纺丝液稳定性、流变性和纺丝性的影响机制。

1实验

将铝粉、盐酸和蒸馏水按照物质的量比2∶1∶20在90 ℃下加热回流得到聚合氯化铝溶胶,冷却至室温备用。室温下,将锆溶液和铝溶胶按照m(氧化锆)∶m(氧化铝)=2∶1、 1∶1、1∶2混合配制成3种锆铝溶液,室温下搅拌均匀,分别命名为1#、2#、3#。配制浓度7%(质量分数)的聚乙烯醇溶液,按PVA/ZrO2+Al2O3(质量比)为5%,向混合液1#、 2#、3#中加入PVA溶液,搅拌均匀后减压蒸馏,室温下陈化24~48h,得到可纺性Al2O3/ZrO2前驱体纤维纺丝液。

实验采用离心甩丝得到白色Al2O3/ZrO2前驱体纤维。 采用Zetasizer Nano ZS-90纳米粒度仪分析纺丝液粒径。采用AR-1500ex旋转流变仪分析纺丝液流变特性。

2结果与讨论

2.1Al2O3/ZrO2纺丝液稳定性影响因素分析

制备Al2O3/ZrO2纤维,获得稳定的Al2O3/ZrO2纤维纺丝液至关重要。采用溶胶-凝胶法制备的Al2O3/ZrO2纺丝液属于介稳状态的溶胶体系,随温度和时间的变化其胶粒有逐渐长大、交联的趋势,使得胶体稳定性变差。通过研究合适的锆铝比、浓缩温度和陈化时间,控制胶粒粒径的长大速度,可有效获得稳定的纺丝液。

2.1.1锆铝比对Al2O3/ZrO2纺丝液粒径的影响及其稳定性分析

图1是不同锆铝配比随陈化时间对Al2O3/ZrO2胶粒粒径的影响。如图1所示,3#纺丝液平均粒径达到40nm,陈化4d左右失去流动性,很快成为凝胶。这是因为铝溶胶的平均粒径大于锆溶胶的平均粒径,在体系内 铝溶胶含 量高时,含锆粒子基本被铝粒子包裹,无法均匀分散,不易缩聚。 2#、1#纺丝液平均粒径下降至20nm以下,此时溶胶的稳定性大幅度上升。相比之下,2#纺丝液比例混合得到的溶胶胶粒更小。

2.1.2浓缩温度对Al2O3/ZrO2纺丝液粒径的影响及其稳定性分析

图2为2# Al2O3/ZrO2试样在不同浓缩温度下胶体粒径变化趋势图。在70 ℃下,胶体粒径变化不稳定,这是因为低温不足以提供胶粒间充分反应的热量。在80 ℃的浓缩过程中,高温导致晶核生长太快,难控制,出现胶体浑浊,导致胶体粒径偏大,稳定性差。而胶粒在75 ℃下的粒径最小,且粒径稳定在15nm左右。

2.2Al2O3/ZrO2纺丝液流变性的影响因素分析

纺丝液流变性在表观上为特定剪切速率下的粘度变化特性。采用高速离心工艺成纤,纺丝液受到高速剪切作用, 其粘度会发生变化,进而影响其成纤性能,故在生产中要求纺丝液的粘度不受剪切速率的影响。因此,研究纺丝液的流变性能,对控制成纤质量具有重要指导意义。

混合液经减压蒸馏脱去部分水后,使得含水率逐渐减小,流变性发生改变,故纺丝液的含水率是影响流变性的最关键因素[9,10]。

图3(a)、(b)、(c)分别为Al2O3/ZrO2纺丝液含 水率50%、45%、35%的流变曲线。

由图3(a)可见,纺丝液含 水率为50% 时,粘度在750 mPa·s左右,此时纺丝液的粘度不会随剪切速率的变化而变化,纺丝液表现为牛顿流体的特征。这是由于纺丝液的含水量较高,体系中的交联结构有充分的伸展、分散空间,在剪切力作用下,聚合物分子链不易缠绕在一起,粘度保持稳定。 但通过离心机成纤,由于粘度太小,无法成纤。

当含水率降低至45%时,如图3(b)所示,胶体的粘度增大至2000mPa·s。随着剪切速率的增加,纺丝液的表观粘度减小,体系有剪切变稀现象,纺丝液表现出假塑性流体的行为。这可能是由于体系中含有大量的线性交联聚合物,当剪切速率增大时,聚合物的分子链可能被拉伸、舒展、定向排列,从而减小了聚合物分子之间相互滑动阻力,出现剪切变稀现象。从图3(b)也可以看出,剪切速率达到一定程度后, 表观粘度不再变化,溶胶表现出良好的剪切稳定性;由于粘度适中,成纤性能良好。

图3(c)为含水率在35%时的流变曲线,胶体的粘度增大至2500mPa·s。在剪切速率增大下,胶体流变曲线不平滑, 胶体表观粘度随剪切速率增大而变小。之后,胶体表观粘度不再随剪切速率变化,但表观粘度的减小速率和减小量明显比40%含水量的纺丝液小。这是因为含水率过小,聚合物已大量缠绕团聚,很难分散[11]。成纤实验表明,此时纺丝液无法成纤。

利用甩丝技术成功获得凝胶纤维的前提是纺丝液表现出假塑性流体的行为且具有良好的剪切稳定性。这就要求胶体含水率控制在35%~50%之间。因此,在锆溶液和铝溶胶按照m(氧化锆)∶m(氧化铝)=1∶1混合,且保持相同的真空度和浓缩温度实验时,可通过调控浓缩蒸馏时间来控制胶体的含水率,结果如表1所示。另外,溶胶在不同含水率下的流变性能也为甩丝成纤[12]过程转速的控制提供了理论依据。

2.3胶体纺丝性的影响因素分析

2.3.1Zr(CH3COO)4·nH2O/ZrOCl2·8H2O比对胶体纺丝性的影响

保持实验 原料及配 比和实验 条件不变,只改变Zr(CH3COO)4·nH2O/ZrOCl2·8H2O比例,混合溶液在75 ℃下浓缩50 min,进行离心 甩丝实验,结果如表2所示。 Zr(CH3COO)4·nH2O/ZrOCl2·8H2O在0.5~0.9之间得到的胶体为粘弹体,纺丝性好。

溶胶-凝胶法制备纤维的关键在于控制水解和缩聚反应的程度,因为水解和缩聚反应可以按照一维线型方向或三维体型方向2种模型进行。然而,实际溶胶中同时存在线型和三维结构,只是所占比例不同,只有当溶胶中存在一定量的线型结 构时,溶胶才具 有可纺性[13]。 在以无机 盐Zr(CH3COO)4·nH2O、ZrOCl2·8H2O为原料制备锆溶 液的过程中,氯离子在缩聚过程中起桥联作用,使得溶胶中存在一定量的线型结构,对胶体的纺丝性影响较大。但是大量氯离子的存在是限制水解缩聚的主要因素[14],并造成烧结过程中HCl的大量挥 发而降低 纤维强度。 所以通过 控制Zr(CH3COO)4·nH2O/ZrOCl2·8H2O的比例,达到控制氯离子含量的目的以提高纺丝性和纤维强度。

2.3.2聚乙烯醇(PVA)含量和种类对胶体纺丝性能的影响

提高胶体纺丝性能的关键是加入纺丝助剂[15,16]。其中, 聚乙烯醇(PVA)是比较常用的水溶性纺丝助剂。实验采用了1788型(聚合度1700,水解度88%,部分水解)和2099型 (聚合度2000,水解度99%,完全水解)两种7%(质量分数) PVA水溶液,加入量分 别占氧化 铝和氧化 锆质量总 和的2%、5%、8%,并采用离心甩丝法制得氧化铝/氧化锆前驱体纤维。

图4为氧化锆-氧化铝前驱体纤维照片。从图4(a)中可以看出,加入2%1788型的7%(质量分数)PVA水溶液的氧化铝/氧化锆纺丝液,离心甩丝 得到的纤 维长度在1cm左右,是很碎的散棉。图4(b)中是加入5%1788型的7%(质量分数)PVA水溶液的氧化铝/氧化锆前驱体纤维,纤维长,柔软有韧性,可卷曲成团。图4(c)中是加入8%1788型7%(质量分数)PVA水溶液的氧化铝/氧化锆前驱体的纤维,长度较图4(b)稍短,脆性大,纤维直径粗,渣球多,不柔软。图4 (d)、(e)、(f)是加入2099型7%(质量分数)PVA水溶液的氧化铝/氧化锆前驱体纤维:加入2%时,胶体和纤维混杂,无法纺丝,加入5%和8%的2099型7%(质量分数)PVA水溶液时,纺丝液能成纤,但是易粘连,渣球多,长度短,直径粗,无韧性。PVA作为纺丝助剂,在制胶过程中起骨架作用,适量加入PVA后,铝/锆离子或胶粒与纺丝助剂的活性基团发生缩聚反应,生成有机-无机的杂化分子链,线性和网络结构较多,大大提高了溶胶的纺丝性能。但PVA含量过高或聚合度大时,胶体内部缩聚程度大,网络结构过多,纤维易断,不易完全均匀牵伸。因此,为得到纺丝性能良好的氧化铝/氧化锆前驱体纤维,添加占氧 化铝和氧 化锆质量 总和5% 的1788型7%(质量分数)PVA水溶液较合适。

2.4ZrO2对前驱体纤维晶相的影响及纤维形貌观察

图5(a)是Al2O3/ZrO2复合胶体1200 ℃烧结后的XRD图。图6(a)和(b)分别是经1200 ℃烧结后的氧化铝溶胶和Al2O3/ZrO2溶胶的显微形貌。结合图5(a)和图6(a)、(b)可看出,经1200℃烧结后的氧化铝溶胶的主晶相是α-Al2O3晶相,晶粒分布不致密。而在此温度下烧结的锆铝复合胶体的SEM中只出现了t-ZrO2晶相,没有 α-Al2O3晶相,这说明ZrO2抑制了氧化铝晶相的出现。而由图5(b)和图6(c)可以看出,煅烧温度达到1350 ℃时,出现了α-Al2O3、t-ZrO2及很少量的m-ZrO2。比较图5(a)和(b)说明,m-ZrO2的存在是因为t-ZrO2高温冷却时向m-ZrO2发生了转变[17]。其添加使得氧化铝致密化,起到相变增韧的作用[18,19]。

图6中(d)、(e)、(f)为甩丝制备的Al2O3/ZrO2复合前驱体纤维。由图6(d)、(e)可以看出,纤维直径分布范围在2~ 10μm,表面光滑。由图6(c)的纤维横截面可以看出纤维比较致密,没有孔洞。

3结论

(1)以铝粉、盐酸、醋酸锆和氧氯化锆为原料,聚乙烯醇 (PVA)为纺丝助剂,采用溶胶-凝胶法制备了氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液,借助高速离心甩丝机、纳米粒度仪、旋转流变仪等仪器 设备,研究了原 料配比、浓缩温度、含水率、 PVA添加量和种类对纺丝液稳定性、流变性和纺丝性的影响机制。结果表明,按m(氧氯化锆)∶m(醋酸锆)=(0.5~ 0.9)∶1配制成锆溶液,按照n(铝粉)∶n(盐酸)∶n(蒸馏水)=2∶1∶20配制成铝溶胶,两者按m(氧化锆)∶m(氧化铝)=1∶1均匀混合,加入5% PVA(PVA占氧化铝、氧化锆质量总和),在75 ℃下减压蒸馏4~8h,室温下陈化24~48 h,得到粘度在1500~2500mPa·s,含水率在35%~45%, 粒度在20nm左右,流变性好的氧化铝/氧化锆前驱体纤维纺丝液。

二氧化钛纤维 第4篇

国内研究方面, 刘春玲[6,7]等考察了固化液的配比以及升温速率对酚醛纤维强度的影响, 提出了一步固化反应法制备酚醛纤维并研究了在热处理过程中纤维微结构的变化;雷士文[8]等将交联后的酚醛纤维浸渍在纤维表面处理液中, 使得酚醛纤维表面形成BPO4的致密固化物, 有效地提高了残碳率和耐热性能。然而对于纤维纤度对材料性能的影响尚未有报道。同时, 在研究酚醛纤维残碳率的过程中发现, 与聚丙烯腈、沥青等需经过预氧化处理不同的是, 报道中酚醛纤维因其网状结构均是直接以200℃/h的速度直接碳化处理, 我们尝试对酚醛纤维进行同样的预氧化处理, 初步探索了这样一种简单省时的方法对残碳率的影响。

1 实验部分

1.1 酚醛纤维初生丝的纺制

酚醛树脂经自制的螺杆纺丝机上进行熔融纺丝, 通过控制纺丝温度、螺杆挤出速度和卷绕速度获得不同纤度的酚醛纤维初生丝。

1.2 酚醛纤维的固化处理

将酚醛纤维初生丝浸入18.5%甲醛和18%盐酸溶液中, 采取逐步升温的方式, 将溶液从室温逐步加热到沸腾, 经中和水洗干燥后得到交联的酚醛纤维。

1.3 酚醛纤维的预氧化处理

选取拉伸强度0.979cN/dtex, 残炭率为50.34% (wt, 下同) 的酚醛纤维分别在180℃、220℃、250℃、280℃温度下于空气氛围中分别处理15min、30min、45min、60min, 自然冷却后对其分别进行单丝强度拉伸测试。

1.4 性能测试

1.4.1 酚醛纤维的机械性能

采用LLY-06型纤维电子强力仪 (莱州市电子仪器有限公司) 测定单纤维断裂强度。纤维测试长度为10mm, 速度为10mm/min, 以20根单丝的平均值计算。

1.4.2 酚醛纤维的溶失率

将交联过的酚醛纤维浸泡在60℃的无水乙醇中90min后, 经大量水洗后干燥称重。

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1.4.3 酚醛纤维的残碳率

采用NETZSCH公司STA409PC综合热重分析仪对一定质量的酚醛纤维进行热重分析, 升温速度为10℃/min, N2气氛, 升温区间为室温至1000℃。

酚醛纤维残碳率undefined

1.4.4 酚醛纤维的红外测试

采用BRUKER公司TENSOR37傅立叶变换红外光谱仪, 分辨率为0.5cm-1, 波数范围为2000～500cm-1。

2 结果与讨论

2.1 纤维纤度对酚醛纤维机械性能的影响

选取了不同纤度的几组纤维, 在相同的固化工艺下进行处理, 发现交联后的酚醛纤维的机械性能与纤维的纤度有着明显关系。如图1所示, 随着纤度的降低, 纤维的拉伸强度随之增加。这主要是因为酚醛纤维的固化处理属于固液反应, 固化液中甲醛分子在酸性条件下形成+CH2OH碳正离子与酚醛纤维结构上的芳环上残留的活性点进行亲电取代反应, 并进一步进行酚羟甲基的的缩合反应。+CH2OH碳正离子在进入纤维内部的过程也正是酚醛纤维固化交联的过程, 而由于纤维的网状交联阻止了+CH2OH碳正离子的这一单向扩散反应, 因此形成了一种从纤维表面到中心交联程度梯度减小的“皮-芯”现象。纤维越粗, “皮-芯”现象越严重。为了说明纤维内部仍有部分树脂未固化, 采取热乙醇进行溶解处理。结果表明, 纤维纤度越小, 交联酚醛纤维的溶失率越小, 也就证实了纤维的交联程度越大, 进一步说明纤维强度升高的原因[9]。另一方面, Kamwamura K[10]认为, 酚醛纤维在熔融纺丝过程中由于喷丝板的剪切作用, 纤维的表层分子产生了一定的取向, 这样一来, 酚醛纤维是由强度较高具有一定取向的表层和强度较低各向同性的芯层构成。随着纤维直径的降低, 强度和取向较高的表层结构所占比例增加, 因此纤维的拉伸强度增加。因此, 酚醛纤维原丝的细旦化是提高酚醛纤维强度的主要途径之一。

2.2 预氧化对酚醛纤维机械性能的影响

从图2可以看出, 酚醛纤维经过不同温度和不同时间的预氧化处理之后, 纤维的拉伸强度都有了明显的变化。在220℃以前, 纤维的拉伸强度随着氧化温度的升高而增加;而在220℃处理30min时, 酚醛纤维强度最大可达到1.27cN/dtex, 增长31%。但在220℃之后, 随着温度的进一步升高, 强度则开始下降。这可能是因为纤维在更高温度下, 发生了一定的降解反应, 使得纤维强度下降。同时由图也可以看出, 相同温度下预氧化时间对纤维的强度也是有一定影响的。时间越长, 对纤维的氧化深度越大, 反而使得纤维的强度有所降低。选取了3组纤维进行红外表征, 如图3所示, 酚醛纤维在氧化处理过程中, 纤维结构上的-CH2OH之间发生了部分缩合反应, 导致纤维内部有了更多的交联点[11], 结构更趋于致密, 如图4所示。

2.3 预氧化对酚醛纤维热性能的影响

对经过预氧化处理的酚醛纤维进行热重分析, 可以从图5中看出, 经过处理之后, 酚醛纤维的残炭率均有所提高, 未经处理的为50.34%, 180℃处理30min为50.49% (+10.9%) , 220℃处理30min为57.74% (+14.7%) 而达到最大, 250℃处理30min为51.43% (+2.2%) , 280℃处理30min为50.49% (+2.0%) 。从图6可看出, 随着预氧化温度的提高, 酚醛纤维在200～300℃区间和400～600℃区间的失重率有明显的减小, 这是由于经过预氧化处理后, 酚醛纤维的一些水分以及小分子提前消失。而且我们注意到, 在500℃左右的两个最大失重峰随着预氧化处理温度的提高, 变得愈发重叠。

酚醛纤维在热处理至碳化的过程中, 其微结构会发生明显的变化。300～500℃的范围内, 随着热交联的发生, 以消耗-OH和-CH2-形成C-O-C和C=O, 导致H、O原子含量减少, C原子相对含量增多, 会出现明显的放热峰;而在500～900℃的范围内, 是酚醛纤维的主要失重区, 发生剧烈的热解反应, 非碳原子以气体的方式从基体中脱除, 出现明显的吸热峰。

从图7可以看出, 经过预氧化处理以后, 酚醛纤维的差热曲线发生明显的后移现象, 这也可以说明预氧化处理对酚醛纤维的耐热性能有了一定的提高。特别的在220℃时, 最大吸热峰和最大放热峰的温度都向后移动了100℃左右。可见220℃是比较好的预氧化温度, 这一点也可以从与此温度下预氧化30min所得到的酚醛纤维的强度最大, 残炭率最大相一致。

3 结 论

在一定范围内, 随着纤维纤度的降低, 纤维的拉伸强度随之增加, 纤维溶失率下降, 纤维细旦化是提高酚醛纤维强度的主要途径之一;经过预氧化处理, 酚醛纤维的拉伸强度、残碳率以及热稳定性能都有明显地提高, 尤其是预氧化处理温度为200℃, 处理时间为30min, 纤维的耐热性能得到显著提高, 可以作为提高酚醛纤维综合性能的简单有效的方法。

参考文献

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[6]刘春玲, 郭全贵, 史景利, 刘朗.用固化反应法制备酚醛纤维[J].材料研究学报, 2005, 19 (1) :28-34.

[7]刘春玲, 郭全贵, 史景利, 等.酚醛纤维在热处理过程中微结构的变化[J].新型碳材料, 2004, 19 (2) :124-128.

[8]雷士文, 张东卿, 郭全贵, 等.提高酚醛基纤维耐热性的表面处理方法[J].材料工程, 2007, 增刊1:151-157.

[9]ChunLin Liu, QuanGui Guo, JingLi Shi, et al.A study oncrosslinking of phenolic fibers[J].Materials Chemistry andPhysics, 2005, 90:315-321.

[10]Kamwamura K, Jenkins G M.Mechanical properties of glassycarbon fibers derived fromphenolic resin[J].Journal of Mate-rials Science, 1972, 7:1099-1112.

二氧化钛纤维 第5篇

热氧化是不熔化处理的常用手段,但处理过程中会引入大量氧而使纤维耐高温性能降低。电子束辐照处理则可有效降低纤维中的氧含量,使纤维性能得到有效提高,但所需辐照剂量太高,达15 MGy [4],为兆戈瑞级,常规辐照加工条件难以实现。因此,如何在较低的辐照剂量下实现PCS纤维的不熔化处理具有重要意义。郑春满等[5]发现热氧化联合热处理可满足这一要求并制得具有一定强度的碳化硅纤维。本课题在空气气氛下以较低吸收剂量辐照氧化处理PCS纤维,然后在惰性气氛下热处理。主要考察了热处理前后PCS纤维的结构及热解特性的变化,期望在较低的剂量下实现PCS纤维的不熔化,从而为连续SiC纤维的工艺优化及工业化生产提供理论及实践依据,具有良好的应用前景。

1 实验部分

1.1 原料

PCS纤维(软化点为203～210℃),数均分子量在1000～1500之间,由国防科技大学CFC国防科技重点实验室制备。

1.2 PCS纤维的处理

空气气氛下采用60Co源γ射线辐照处理PCS纤维,剂量率为10kGy/h,吸收剂量分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0MGy。然后将辐照处理后的PCS纤维置于真空烘箱中,抽、换气3次,在氮气保护下以一定的升温速率升至300℃,并保温一定时间。

1.3 分析测试

1.3.1 氧化增重

采用分析天平精确称量处理前后纤维的质量,根据质量变化计算其氧化增重率。氧消耗G值计算:假设辐照过程中PCS纤维的增重全部由空气中的氧贡献,根据辐照化学产额的定义,即体系每吸收100eV的能量所产生的化学变化数,便可计算PCS纤维每吸收100eV辐射能所能引起的氧消耗产额G(-O2)[6]:

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其中△w为单位质量PCS纤维辐照氧化后的质量增重;D为相应的吸收剂量,单位为Gy;M为氧气的分子量,取32;NA为阿伏伽德罗常数;k为焦耳J与电子伏eV的换算单位,即1.602×10-19eV/J。

1.3.2 凝胶含量

采用索氏提取器对不同处理条件下的PCS纤维进行凝胶含量测定,以四氢呋喃为溶剂,提取时间为24h,计算抽提前后的质量变化率求得凝胶含量。

1.3.3 红外分析(FT-IR)

采用石蜡法进行制样,将PCS纤维研磨成粉后与液体石蜡混合,涂抹在KBr单晶片之间。用Thermo Nicolet公司的Avatar-370型红外分析仪测试其红外吸收光谱图。PCS纤维的硅氢反应程度PSi-H计算参见文献[7],公式如下:

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其中,A2100代表Si-H键于2100 cm-1处的吸收峰所对应的吸光度值,A1250代表Si-CH3于1250 cm-1附近的吸收峰所对应的吸光度值。

1.3.4 热重分析(TGA)

将PCS纤维研磨成粉,称取定量样品用NETZSCH公司的TG-209型热重分析仪进行测试。升温速率为10K/min,N2气流速为30 mL/min。

2 结果与讨论

2.1 质量变化

实验发现,空气中PCS纤维的辐照氧化是一个质量剧烈增加的过程。图1显示了辐照氧化前后PCS纤维质量及G(-O2)随辐照剂量的变化。从图中可以看出,随着剂量的增加,PCS质量迅速增加,采用0.2MGy剂量辐照时增重为4.7wt%。当剂量为1 MGy时,PCS增重达16.6wt%。PCS纤维质量增加的主要原因是辐照过程中在纤维内部产生的自由基与空气中的氧气反应所致。推算得到的G(-O2)结果与Seguchi[8]报道的PCS纤维辐照耗氧的G值相当。若高分子辐照改性中的G值高于20,说明辐照能量转化效率很高,只有引发链式反应才能实现[6]。即在充足氧气的存在下,PCS纤维大量与氧气反应,导致纤维质量急剧增加。

图2对比了PCS原纤维、辐照氧化及热处理后的PCS纤维的质量变化。从图2可以看出,辐照氧化导致纤维质量增加,但是热处理却使PCS纤维质量减少,通过与原纤维对比发现热处理后PCS纤维质量减少的数量恰好与氧化增重相当。表1的凝胶含量测试结果显示,辐照氧化处理后,PCS纤维中无任何凝胶产生。而在惰性气氛下300 ℃热处理,PCS纤维的凝胶含量均接近100%,已满足整体不熔化处理的要求。说明热处理可以有效地提升PCS纤维中的凝胶含量,并使较低剂量下辐照氧化处理的PCS纤维不熔。

PCS纤维的热氧化交联研究表明,氧化增重与凝胶含量相关[7];当热氧化增重达9 %时,纤维开始产生凝胶;当热氧化增重达12%时,凝胶含量可达80%,达不熔化处理的要求,可用于制备SiC纤维。本研究中,辐照氧化处理的PCS纤维凝胶含量均为零,即使氧化增重达16%,仍未有凝胶产生。这与许云书[9]、童林剑[10]的研究结果一致,他们所测得的凝胶点剂量最低2MGy。本研究中仅辐照处理0.2MGy,经热处理后便可获得近100%的凝胶含量,已大大降低不熔化处理的辐照剂量。

2.2 化学结构变化

图3是不同剂量下辐照氧化处理的PCS纤维的红外谱图。从图3看出PCS纤维的红外图谱具有如下特征吸收:2100cm-1处吸收峰对应其中Si-H键的伸缩振动;1250cm-1处的吸收峰对应Si-CH3的Si-C键变形振动;1020cm-1处吸收峰对应的Si-CH2-Si的骨架振动[11]。经辐照氧化后,PCS纤维在2100cm-1处的吸收随辐照剂量增加而不断减弱,说明辐照氧化过程不断消耗Si-H键。按照公式2计算,辐照处理1MGy时,PSi-H为48%。在3500cm-1和1730cm-1处产生新的吸收峰,并随吸收剂量的增加而增强,它们归属为羟基的吸收峰。说明在辐照氧化过程中PCS纤维中产生了大量含有羟基结构的活性基团,该基团随吸收剂量的增加不断累积。

图4为热处理前后PCS纤维的红外谱图。由图4可以看出,仅辐照氧化的PCS纤维在2100cm-1、3500cm-1、1730cm-1处有较强吸收峰存在。热处理后这些特征吸收峰均消失。1020cm-1处的吸收峰展宽,是Si-O-Si于1080cm-1处的骨架振动峰重叠所致[1]。说明热处理过程会消耗PCS纤维中的羟基及Si-H键,并有Si-O-Si交联结构产生。如前所述,PCS纤维经辐照氧化处理,会产生大量含有羟基的活性基团,使纤维质量大幅增加。热处理过程中,这些活性基团发生缩合反应而消耗,形成了Si-O-Si交联结构,使分子链间相互交联成三维网络结构,凝胶含量急剧提升。缩合过程中会释放低分子产物及小分子物质,纤维质量减轻。此外,辐照氧化后残余的Si-H键也在热处理过程中进一步参与缩合反应而被消耗。这与M Sugimoto[12]的研究一致,他们同样使用热处理手段实现PCS纤维不熔化处理。

2.3 热解特性

为探究PCS纤维的热处理过程,采用热重分析仪对辐照处理的PCS纤维的热解特性进行考察,如图5所示。由图5知,辐照氧化的PCS纤维在100℃、200～300℃、700℃处有3个明显的失重过程。前两个失重过程与PCS纤维的热处理温度区间一致,反应了热处理过程中的热解变化。700℃则对应于PCS纤维无机化导致的质量损失[13]。

由图5看出,低剂量辐照氧化的PCS纤维在300℃附近的质量损失较为明显。随着剂量的增加,200℃左右的失重峰逐渐增大,300℃处的失重峰强度减弱并向低温方向移动。据此推测,位于200℃以下的低温失重峰可归属为含羟基活性基团的缩合反应,而300℃处的失重峰归属为Si-H键参与的热缩合反应。对于较低剂量辐照处理的样品,Si-H键参与的缩合反应是使纤维产生交联结构主要反应,此时反应可能主要为含-OH的活性基团与Si-H键的反应。对于较高剂量辐照处理的样品,含羟基基团间的缩合反应是导致纤维交联的主要反应,这些缩合反应在较低温度就能发生,导致纤维剧烈失重。因此,随着吸收剂量的增加,纤维的热处理温度也有所减少。

3 结论

本研究采用辐照氧化及热处理联合处理PCS纤维,研究发现辐照氧化处理后,PCS纤维中有大量含-OH的活性基团产生,这些活性基团在热处理时相互反应而被消耗,并使PCS纤维的凝胶含量大幅度提升。仅辐照0.2MGy的PCS纤维便能获得近100%的凝胶含量。说明辐射氧化联合热处理可实现PCS纤维的低剂量不熔化处理。而且随着剂量的增加,热处理温度也有所减少。

摘要：空气气氛下采用γ射线辐照处理聚碳硅烷(Polycarbosilane,PCS)纤维,再于N2气氛下进行热处理。研究了辐照氧化及热处理过程中PCS纤维的质量、化学结构、凝胶含量的变化及热分解特性,分析了热处理对纤维不熔化的影响。研究表明:有氧辐照过程中,PCS纤维增重明显,到1.0MGy时增重可达16.6%。经热处理后,纤维质量减少,凝胶含量大幅度提升,仅辐照0.2MGy便可达99%,表明γ射线辐照氧化联合热处理可以实现低剂量下PCS纤维的不熔化处理。

二氧化钛纤维 第6篇

本文采用聚丙烯腈基碳纤维为原料, 通过液相氧化法对碳纤维进行活化处理, 考察实验条件对碳纤维微观形貌、表面特性、力学强度等的影响, 以优化工艺条件。

1 实验

1.1 原料

PAN基碳纤维, T300-3K;浓HNO3, 乙醇, 丙酮均为分析纯。

1.2 实验步骤

将经丙酮和乙醇除胶后的碳纤维用去离子水超声清洗30min, 浸入浓HNO3中, 加热至80-110℃, 对碳纤维处理2h;之后, 将碳纤维用去离子水洗至中性, 于80℃干燥10h, 冷却, 待用。

1.3 测试及表征

采用JSM-7001F型热场发射扫描电子显微镜观察碳纤维表面结构及形貌。采用XQ-1A型纤维强伸度仪测试碳纤维拉伸强度。采用F-Sorb 3400型比表面积及孔径分析测试仪对碳纤维比表面积进行测定。采用Boehm滴定法测定碳纤维表面酸性官能团[6]。

2 结果与讨论

2.1 氧化对碳纤维表面形貌的影响

图1为除胶后碳纤维表面形貌图。由图可见, 纤维表面分布着沟槽和裂纹, 沟槽利于增大纤维表面积, 但对纤维强度极为不利。由于制备及加工过程中的某些原因, 碳纤维一般总含有许多裂缝和缺陷, 表面裂缝和缺陷是导致碳纤维实际强度远低于理论强度的主要原因。

图2为碳纤维在浓HNO3中于110℃条件下处理2h的SEM图。由图可见, 在浓HNO3中处理后, 碳纤维表面裂缝和缺陷并未消除, 表面形貌未见明显变化, 这与液相氧化法比较温和的特点相符, 不会造成碳纤维过渡刻蚀和裂解。

2.2 氧化对碳纤维拉伸强度的影响

图3反映了氧化温度对碳纤维拉伸强度的影响, 除胶后碳纤维的拉伸强度为2.7GPa。当采用浓HNO3氧化处理时, 随处理温度升高, 碳纤维拉伸强度呈下降趋势, 原因在于浓HNO3氧化处理不仅没有消除纤维表面缺陷, 浓HNO3的刻蚀反而使纤维表面缺陷增多, 导致纤维强度降低。

2.3 氧化对碳纤维比表面积的影响

图4反映了氧化温度对碳纤维比表面积的影响, 除胶后碳纤维比表面积为0.72 m2·g-1。由图可见, 氧化处理使碳纤维比表面积增大。随着浓HNO3氧化处理温度升高, 碳纤维比表面积明显增大, 当处理温度为110℃时, 纤维比表面积由0.72 m2·g-1增大至6.2 m2·g-1。碳纤维比表面积大幅提高, 对于提高纤维与基体间的界面结合非常有利。

2.4 氧化对碳纤维表面官能团的影响

表1为浓HNO3氧化后碳纤维表面总酸度的测试结果。可见, 碳纤维表面酸度随热处理温度升高而增大, 当处理温度为110℃时, 总酸度由0.079 mmol/g增加至5.38mmol/g。活性官能团有助于提高碳纤维对基体的浸润性, 从而提高比表面积的利用率。

3 结语

本文采用浓HNO3对碳纤维进行氧化改性, 考察了氧化温度对碳纤维结构及性能的影响, 随浓HNO3氧化温度升高, 碳纤维拉伸强度呈下降趋势, 碳纤维比表面积明显增大, 总酸度大幅增大, 氧化处理优化了碳纤维表面特性。

参考文献

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二氧化钛纤维 第7篇

ZnO是II-IV族半导体氧化物，属于宽能隙直接禁带半导体材料，其具有优良的光、电、热性能[1]。准一维结构的纳米ZnO包括ZnO纳米线、纳米棒、纳米带等。准一维ZnO具有较好的纳米尺寸效应、优异的半导体特性，其在电磁场中具有较大的介电常数、介电损耗，可运用于微波吸收防屏蔽材料。近年来，对准一维结构的纳米ZnO以及其晶须的吸波性能研究已经越来越频繁。比如以四针状ZnO晶须[2]为吸波活性物与有机涂料复合，获得的吸波涂层具有较佳的吸波效果，微波衰减值达-25dB。但目前的研究中，涉及以ZnO网络纤维为吸波活性物、分析网络分布对氧化锌吸波性能影响的研究并不多。本文以此为出发点，采用静电纺丝技术制备得到纤维网络状ZnO，利用微波矢量网络分析仪完成其复介电常数、复磁导率的测量，模拟其吸波性能。并引入棒状ZnO粒子作为对比，探讨一维ZnO微观形貌差异对其吸波性能的影响。

1 实验

1.1 试剂

聚乙烯醇（分子量1750±50），国药集团化学试剂有限公司；二水合乙酸锌，国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇，天津市天力化学试剂有限公司；乙酸，国药集团化学试剂有限公司；去离子水。

1.2 实验过程

称取3 g醋酸锌加热溶解于2 mL去离子水中配成溶液，逐滴滴入至一定浓度的PVA溶液中，滴加冰醋酸使溶液澄清，室温搅拌2 h制得PVA/醋酸锌前驱液。将前驱液置于静电纺丝装置中，选取直径为0.5 mm的喷头、控制针头与板的固化距离d为6 cm、调节电压U至25 KV，进行静电纺丝[3]。将收集的PVA/醋酸锌复合纤维置于马弗炉中，以1℃/min的升温速率至270℃保温2 h，继续升温至550℃保温2 h。

将浓度为0.01 mol/L的六亚甲基四胺溶液与等浓度的硝酸锌溶液等体积混合，充分搅拌；将混合液置于80℃水浴锅中反应6 h，离心分离、反复洗涤后干燥[4]。

以质量比3∶1称取样品粉末和石蜡，在60～70℃的条件下将样品粉末均匀分散在熔融石蜡中；在特定的成型模具中浇铸成同轴试件，试件尺寸：内径3.02 mm，外径7.00 mm，厚度约为4 mm。

1.3 表征方法

采用菲利普公司的PW1730多晶转靶X射线衍射仪对样品进行物相分析，扫描范围10～70°，扫描速度8°/min;

用JSM-5610LV型扫描电镜（日本电子株式会社）表征样品的形貌；

用TA-Q600综合热分析仪(美国TA仪器公司)对样品进行差热分析。温度扫描范围为室温至800℃，空气氛围，升温速率为5℃/min;

利用Agilent N5230A型矢量网络分析仪，完成样品的电磁性能分析，扫频范围0～18 GHz。

2 结果与讨论

2.1 PVA/醋酸锌复合纤维差热分析

由图1差热-热重曲线可以看出，PVA/醋酸锌复合纤维经过500℃的热处理以后曲线趋于水平，这表明有机成分PVA和醋酸根以及其他易挥发组分（二氧化碳、乙醇等）已完全分解，曲线中的几个峰应该归属于醋酸锌以及PVA侧链和主链的热分解，当温度达到550℃，应完全转化为无机氧化物—ZnO。根据热分析结果确定PVA/醋酸锌复合纤维的热处理制度为：以1℃/min的升温速率至270℃保温2 h，继续升温至550℃保温2 h;1℃/min的升温速率使得PVA缓慢碳化，有利于纤维形貌的完整性[5]。

2.2 复合纤维煅烧前后扫描电镜分析

图2(a)(b）是PVA/醋酸锌复合纤维的SEM图。由图可以看到：静电纺丝法制备的PVA/醋酸锌复合纤维呈网状交织，数量较多、表面光滑，直径约为500～800nm，长径比可达600∶1；图2(c)(d)是PVA/醋酸锌复合纤维煅烧后的SEM图。由图可以看到：PVA/醋酸锌复合纤维煅烧后有一定的收缩，纤维直径减小至300 nm左右，这是由醋酸根及有机物的分解引起的；纤维形貌保持的较为完整，仍然具有较大的长径比，是因为较慢的升温速率使有机物缓慢分解保证纤维的完整性。

实验引入了棒状ZnO作为对比，是以六亚甲基四胺为模板剂在溶液中生长获得的棒状ZnO，其形貌如图3所示。从图中可知，棒状氧化锌直径分布于500～800 nm、长度可达20～30μm，长径比达50。

2.3 ZnO纤维的X射线衍射分析

纤维网络状氧化锌，棒状氧化锌的XRD分析结果见图4，由图可以看出，纤维网络状氧化锌与棒状氧化锌的衍射峰曲线相差不大；二者的9个衍射峰依次对应着六方晶系氧化锌（晶格常数a=0.325 nm、c=0.52 nm）的（100）、（002）、（101）、（102）、（110）、（103）、（200）、（112）和（201）晶面，衍射峰形尖锐，且没有锌及其他杂质衍射峰存在，这说明生成的产物都是具有六方结构、结晶完整的高纯氧化锌。

2.4 纤维网络状氧化锌电磁、吸波性能分析

图5是在0～18 GHz频率范围内，氧化锌与石蜡混合物的复介电常数和复磁导率变化曲线。由图可以看到：在0～6 GHz频率内，纤维网络Zn O及棒状Zn O复合物的介电常数(ε′)都呈现下降趋势，纤维网络状Zn O下降更为剧烈，由12.8下降至5.7，而后缓慢下降至4；纤维网络状Zn O最大介电常数为12.8，而棒状Zn O为6.8；网络状Zn O的最大介电损耗为4，在0～6 GHz频率内从4逐渐减小至1,而后保持在0.5左右，棒状Zn O的最大介电损耗值为2.8；二者的磁损耗μ"值都很小趋近与0。从曲线可以判断：ZnO在微波场中发生的主要是介电损耗；纤维网络状ZnO与棒状ZnO相比具有较大的介电常数、介电损耗值，表明纤维网络状ZnO具有较强的介质极化能力以及较强的介质极化损耗、电导损耗能力，这与其制备方法以及形貌有关。静电纺丝法是一种物理方法，获得的纤维网络ZnO具有较大的晶体缺陷，发生了金属离子过剩形成了电子电导[6]，纤维网络ZnO具有较高的载流子浓度；电子电导会产生损耗，纤维网络的复杂结构增大了电子传导过程的迟滞效应[7]，使电导过程中的损耗大大增强；因此纤维网络状Zn O具有较大的介电常数（最大值达12.8），较高的介电损耗水平（最大值为4），高于采用溶液生长法制备得到的棒状ZnO。

根据线性传输理论，通过功率反射系数公式[8]模拟出其吸波曲线如图6所示。从图6中可以看出：纤维网络ZnO复合物具有较强的电磁波吸收能力，吸波频段较宽，衰减-10 d B以下的频率跨度达7 GHz，在10.5 GHz频率下微波衰减值达到最大值-28 dB；而棒状ZnO吸收微波能力较弱，微波衰减最大值为-7.5 d B。利用静电纺丝法获得的纤维网络状ZnO对微波能量的衰减主要来源于其较强的介电损耗能力，空间纤维网络的分布增强了电导损耗效应，由此对微波能量进行耗散。

3 结语

(1）采用静电纺丝技术制备PVA/醋酸锌复合纤维，550℃热处理后，可获得直径约为300 nm、长径比高达600∶1的ZnO纳米纤维，ZnO纤维呈网络状分布。

(2）纤维网络状Zn O与石蜡复合物最大介电常数达12.8，最大介电损耗值为4，在微波场中具有较强的介电损耗能力。

(3）纤维网络状ZnO与石蜡复合物，具有良好的微波吸收效果、吸收频段较宽，衰减-10 d B以下的频率跨度达7 GHz，在10.5 GHz频率下微波衰减值达到最大值-28 dB。

摘要：以聚乙烯醇(PVA)和醋酸锌[Zn(Ac)2]为前驱物,通过静电纺丝法制备合成纤维网络状氧化锌。利用X射线粉末衍射、扫描电镜、矢量网络分析仪对其结构、形貌和微波吸收性能进行表征。结果表明:利用静电纺丝法可获得直径约为300nm、长径比可达600∶1的纤维网络状氧化锌;与棒状结构相比其具有更强的电磁波吸收能力,与石蜡混合物(质量比3∶1)微波衰减最大值达-28dB,吸波频段较宽。

关键词：氧化锌纤维,静电纺丝,电磁性能,吸收微波

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[2]Wenchao Liao,Tong Zheng,Peng Wang,et al.Journal of Environmental Sciences,2010,11:1800-1806.

[3]Hamed A K,Mansoor K-R,Mohammad R V,Synthesis of SnO 2/ZnO composite nanofibers by electrospinning method and study of its ethanol sensing properties[J].Applied Surface Science,2011,257:7988-7992.

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[5]S.Anitha,D.John Thiruvadigal,T.S.Natarajan,A study on defect controlled morphology of Organic/Inorganic composite nanofibers with different heat flow rates[J].Materials Letters,2011,65:167-170.

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[7]Y.J.Chen,M.S.Cao,T.H.Wang,Q.Wan.Appl.Phys.Lett.84,3367(2004).

二氧化钛纤维 第8篇

1 材料与方法

1.1 实验动物与试剂

清洁级SD大鼠,体质量约200 g(第四军医大学),大豆卵磷脂(天津远航化学品有限公司),胆固醇(北京奥博星生物技术责任有限公司),甲醇(西安化学试剂厂),氯仿(西安化学试剂厂),98.9%氧化苦参碱(西安大河药业有限责任公司),异硫氰酸荧光素(FITC,陕西博微生物试剂公司),精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp,RGD)序列(陕西博微生物试剂公司),碘化丙啶(PI,陕西博微生物试剂公司),胶原酶Ⅳ(美国Sigma公司),密度梯度离心介质Nycodenz(美国Sigma公司),DMEM培养液(美国Gibco公司),小牛血清(美国Gibco公司),胰蛋白酶(美国Gibco公司)。

1.2 方法

1.2.1 制备氧化苦参碱脂质体(逆相蒸发法)

将大豆卵磷脂5.0 g、胆固醇2.5 g,溶于50 mL氯仿-甲醇混合液中,70℃水浴挥干溶剂,加入油酸0.5 g,聚山梨酯2.5 g,搅拌融化。另将氧化苦参碱1.5 g、聚乙烯吡咯烷酮2.5 g溶于pH 7.4磷酸缓冲液中,水浴加热至70℃。将两者混合,恒温搅拌,灌装,密封,超声乳化,所得乳剂在旋转蒸发仪上减压蒸除有机溶剂,然后再进行短时超声,即得乳白色氧化苦参碱脂质体(Oxy matrine liposomes,OM-liposome)。

1.2.2 制备精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸偶联的氧化苦参碱脂质体

按10∶1摩尔比加入RGD,室温震荡过夜,得到RGD修饰的氧化苦参碱脂质体(RGD-OM-liposome),冰浴下旋涡震荡30 min,通过凝胶柱(CL-4B),层析法除去未偶连的脂质体。

1.2.3 制备RGD偶联的脂质体

按照“1.2.1”中的方法制备脂质体(不加入氧化苦参碱),随后按照“1.2.2”中方法将RGD与脂质体偶联。

1.2.4 异硫氰酸荧光素标记药物

用分析天平准确称取所需的FITC,按100∶1比例缓慢加入于RGD-OM-liposome及OM-liposome中,不停地搅拌5~10 min,避免将荧光素黏于三角烧瓶壁或搅拌玻璃棒上,然后继续搅拌12~18 h后,溶液以2 500 r/min离心20 min,除去其中少量的沉淀物,装入透析袋中再置于烧杯中,于4℃冰箱中过夜,得到FITC-RGD-OM-liposome及FITC-OM-liposome。

1.2.5 动物模型的制备和肝星状细胞的分离、培养[5]

雄性SD大鼠,体重约200 g,食用标准饲料,饮自来水。四氯化碳肝纤维化模型制备:8周末,腹腔麻醉大鼠,皮肤消毒后切开,充分暴露肝脏,门静脉插管,同时剪开下腔静脉,用含肝素12 500 U的D-Hank's液灌注,待肝脏变为黄白色时,灌以0.05%Ⅳ型胶原酶消化,约40 min肝组织完全软化后,停止灌注,离体肝脏并剪碎,以尼龙网过滤,D-Hank's液冲洗,将滤过的细胞悬液移入50 m L离心管,吸管吹打,离心(450 g,5 min),弃上清,以D-Hank's液重悬,混以Nycodenz液,吸管吹打,转至离心管,并覆以D-Hank's液离心(1 450 g,16 min),取界面细胞,用DMEM重悬,再离心(500 g,7 min),弃上清,收集细胞。将刚分离的重悬细胞接种于培养瓶,在5%CO2,37℃,95%潮湿空气的CO2培养箱里培养48 h后,换10%小牛血清,3 d后首次换液,以后视情况每2~3天换液1次。

1.2.6 荧光显微镜观察OM-liposome在大鼠体内的靶向作用

将一部分HSCs接种于24孔板上,细胞密度为5×l05/m L,待贴壁后,以0.25%FBS-DMEM培养,95%潮湿空气的CO2培养箱里过夜,实验前弃去原培养液,荧光显微镜观察药物在HSCs内的分布。

1.2.7 细胞活性检测

细胞经消化后,反复吹打使其成为细胞悬液,稀释到细胞浓度为106/m L,吸取约1 m L细胞悬液至离心管中,加入1滴台盼蓝并轻轻摇匀,在约3 min内对所有细胞进行计数。死细胞被台盼蓝染成蓝色,而活细胞则为无色,并根据公式计算活细胞率:活细胞率=(活细胞数/细胞总数)×100%。

1.2.8 实验分组

将生长良好的HSCs用0.25%的胰蛋白酶消化后,接种于24孔培养板中,细胞浓度为2×107个/孔,每8个孔中分别加入0.5 mg/m L RGD-OM-liposome;OM-liposome以及RGD修饰的空白脂脂质体(RGD-liposome),并设对照组。

1.2.9 流式细胞仪分析HSCs凋亡情况

各剂型药物作用24 h后,细胞以胰酶消化,PBS清洗,将细胞悬液离心(800~1 000 r/min,5 min),弃上清液,加1 m L PBS,缓慢加入-20℃预冷的95%乙醇15 m L,使其终浓度为70%,冰浴30 min,4℃过夜;加入等量PBS再洗2次,65 mg/L碘化丙啶(PI)避光,4℃显色1 h,流式细胞仪检测。

1.2.1 0 电镜观察HSCs形态

取对数生长期的单层生长细胞,弃去瓶中培养液,用胰蛋白酶消化,将细胞移入10 mL离心管中,加4℃预冷的PBS至10 mL,吹打均匀,离心(2 000 r/min,15 min)弃上清,加入4℃预冷的2%戊二醛4 mL,4℃固定2 h,PBS漂洗3次,每次10 min,1%四氧化锇4℃固定30 min,PBS漂洗3次,用50%丙酮溶液室温下脱水10 min,弃脱水剂,加3 mL包埋剂包埋(按体积1∶1),室温下静置30 min,弃去包埋剂,加纯包埋剂1 mL,室温过夜后,将明胶注满混合包埋剂,60℃烤箱烘烤24 h,使标本固化为硬块,切片后电镜下观察细胞形态。

2 结果

2.1 各组凋亡小体形成情况

将模型大鼠肝组织中分离获得的HSCs在体外培养,分别加入RGD-liposome、OM-liposome和RGD-OM-liposome,利用透射电镜观察HSCs胞内凋亡小体的形成。结果发现,OM-liposome可促进HSCs胞内凋亡小体的形成;RGD则可进一步增加OM-liposome诱导HSCs凋亡小体形成的作用(图1)。

A:对照组;B:OM-liposome组;C:RGD-OM-liposome组;

2.2 各组凋亡情况比较

将模型大鼠肝组织中分离获得的HSCs在体外培养,分别加入RGD-liposome、OM-liposome和RGD-OM-liposome利用流式细胞技术检测HSCs细胞凋亡情况。结果发现,OM-liposome可诱导HSCs凋亡,抑制DNA合成;RGD则可进一步增加OM-liposome诱导HSCs凋亡、抑制DNA合成的作用(图2)。

A:OM-liposome组;B:RGD-OM-liposome组;C:RGD-liposome组

2.3 各组细胞活性观察

将模型大鼠肝组织中分离获得的HSCs在体外培养,分别加入RGD-liposome、OM-liposome和RGD-OM-liposome利用台盼蓝染色检测细胞活性。结果发现,随着浓度的不断升高,OM-liposome可显著抑制HSCs的细胞活性;RGD则可增强OM-liposome抑制HSCs细胞活性的作用(图3)。

2.4 OM-liposome和RGD-OM-liposome在HSCs中的分布情况观察

将模型大鼠肝组织中分离获得的HSCs在体外培养,分别加入FITC-RGD-OM-liposome和FITC-OM-liposome,利用荧光显微镜观察。结果发现,RGD可显著增加OM-liposome在HSCs中的分布(图4)。

A:OM-liposome组;B:RGD-OM-liposome组

3 讨论

OM对肝纤维化具有较好的疗效[1],然而其机制尚不清楚。HSCs和细胞因子共同参与发挥了致肝纤维化的作用[2]。越来越多的研究证实,抑制活化的HSCs、诱导HSCs凋亡对有效控制肝纤维化起着至关重要的作用。

本研究中,笔者成功分离获得了HF大鼠肝脏HSCs并在体外培养;构建了OM-liposome,并将其作用于体外培养的HSCs。结果发现,HSCs胞内凋亡小体形成增加,处于DNA合成期的HSCs百分比数量明显降低,细胞活性明显下降,提示OM-liposome可诱导HSCs凋亡。

新型人工合成的RGD肽是一类含有RGD的短肽,是整合素与其配体结合的识别位点。由于细胞表面的整合素介导ECM与HSCs细胞膜受体结合,影响HSCs的生物学功能,RGD能够竞争性与整合素结合,不但减少ECM与HSCs黏附,还可作为HSCs的特异性配体[6]。本研究建立了RGD-OM-liposome并将其作用于体外培养的HSCs,结果发现,RGD可显著增加OM-liposome在HSCs中的分布。不仅如此,RGD亦可显著增强OM-liposome增加HSCs胞内凋亡小体、减少处于DNA合成期的HSCs百分比及抑制HSCs细胞活性的作用。

综上所述,本研究建立了OM-liposome和RGD-OM-liposome,通过体外实验证实RGD可促进OM-liposome在HSCs中的分布,从而增强其诱导HSCs凋亡的作用,提示OM可能通过诱导HSCs凋亡减轻肝纤维化。

摘要：目的 探讨氧化苦参碱(oxymatrine,OM)减轻四氯化碳诱导肝纤维化(hepatic fibrosis,HF)的机制。方法 建立四氯化碳诱导的大鼠HF模型,制备氧化苦参碱脂质体(Oxymatrine liposomes,OM-liposome)、精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arginine-Glycin-Aspartic acid,RGD)三肽序列偶联的OM及异硫氰酸荧光素(fluorescent isothiocyanate,FITC)标记的OM-liposome和RGD-OM-liposome。分离HF大鼠的肝脏星状细胞(hepatic stellate cells,HSCs)并体外培养:①将OM-liposome、RGD-OM-liposome和RGD偶联的空白脂质体(RGD-liposome)作用于HSCs,利用透射电镜检测HSCs的细胞亚显微结构(凋亡小体)变化,利用流式细胞技术检测HSCs的细胞周期,利用台盼蓝染色检测HSCs的细胞活性。②将FITC-OM-liposome和FITC-RGD-OM-liposome作用于HSCs,利用荧光显微镜技术比较两种剂型OM在HSCs中的分布。结果 ①与RGD-liposome比较,OM-liposome可促进HSCs凋亡小体形成,增加HSCs凋亡,降低HSCs的细胞活性;与OM-liposome比较,RGD-OM-liposome可进一步增加HSCs内凋亡小体,促进HSCs凋亡,降低HSCs活性。②RGD可促进OM-liposome在HSCs内的分布。结论 OM-liposome可在体外诱导HSCs凋亡,RGD可促进OM-liposome在HSCs的分布,进一步促进HSCs的凋亡。诱导HSCs凋亡可能是OM减轻肝纤维化的重要机制。

关键词：氧化苦参碱,脂质体,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸,肝纤维化,肝星状细胞

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