最新刊期
      2023 年 第 36 卷 2 期

        综述

      • 杨坚,王杰,刘泓佑,杨晨,赵莹,王笃金,刘祥贵
        2023, 36(2): 135-147. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.001
        摘要：聚(3-羟基丁酸酯)(poly(3-hydroxybutyrate),PHB)和聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV)的结晶速率慢,二次结晶现象严重导致其在室温存放过程中性能劣化。通过拉伸诱导形成β 晶可以有效抑制二次结晶现象,使机械性能提高并在室温下稳定。本文综述了PHB与PHBV的β 晶结构及形成与转化机制的研究现状。重点概述了β 晶结构对力学性能的影响及其增韧机制的研究进展,简要概述了β 晶结构与降解性能之间的关系,最后对β 晶结构研究现状中存在的空白进行了分析。  
        关键词：聚(3-羟基丁酸酯);聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯);β 晶;力学性能;增韧   
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        发布时间：2022-12-29
      • 吴沥豪,陈功,任康,许零
        2023, 36(2): 148-157. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.002
        摘要：作为一种水溶性多糖高分子材料,羧甲基壳聚糖 (carboxymethyl chitosan, CMCTs) 具有优异的生物相容性和生物降解性以及保湿、止血、抗菌、可吸收等一系列优良的功能特性,因而被广泛应用于医工交叉领域。羧甲基壳聚糖进入体内后,在酶、氧、微生物、水等环境适宜时能够被降解,并经吸收、代谢、排泄。其体内降解速率主要取决于材料的尺寸、脱乙酰度、取代度、分子量等。了解羧甲基壳聚糖在动物体内的降解代谢行为,对羧甲基壳聚糖在转化过程中的质量控制和临床应用至关重要。然而就目前而言,羧甲基壳聚糖在生物体内降解代谢的影响因素及其体内吸收、分布、代谢、排泄规律缺乏系统性总结,这一现状从基础层面严重制约了其在生物医药领域的进一步发展。基于上述问题,本文对近年来羧甲基壳聚糖基生物医用材料的降解、代谢相关研究进行梳理和总结,重点阐述了羧甲基壳聚糖作为可降解材料的生物学特性、降解方式、代谢过程等,系统揭示羧甲基壳聚糖体内降解、代谢的规律,并对植入物尺寸、脱乙酰度、取代度、分子量、交联度及成分比例等影响羧甲基壳聚糖降解速率的主要因素进行归纳,以期为羧甲基壳聚糖基生物医用材料的研发和转化研究提供参考。  
        关键词：壳聚糖;羧甲基壳聚糖;可吸收植入物;降解;代谢   
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        发布时间：2022-12-29
      • 曹芳语,黄可欣,石凤娜,陈成,王芳
        2023, 36(2): 158-171. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.003
        摘要：近年来,天然聚合物水凝胶发展迅速,充分展现了其作为药物输送系统的应用前景。多糖是一类多功能的大分子,参与许多对生命至关重要的生物相互作用,由于其良好的生物相容性,生物降解性,来源广泛和材料成本低等特性,在药物输送、伤口愈合等领域有较好的应用前景,成为制备载药水凝胶的良好材料。本文综述了纤维素、壳聚糖、透明质酸和海藻酸钠四种多糖聚合物作为载药水凝胶的应用进展,并讨论了该领域存在的问题和未来的发展方向。  
        关键词：生物材料;天然聚合物;多糖;水凝胶;载药   
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        发布时间：2022-12-29
      • 李朝威,安琪,陈迟,李大伟,张伟,付译鋆
        2023, 36(2): 172-182. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.004
        摘要：近年来,过渡金属碳化物和氮化物(MXenes)作为一种新型二维材料以其独特的晶体特征和结构特性受到越来越多的关注,尤其是在能源、催化、生物医学等领域得到广泛应用。MXenes独特的晶体结构和表面特性赋予其优异的电子、光学、磁性等理化性能。此外,MXenes较大的比表面积和较高的光热转换效率,使其在生物医学领域尤其是肿瘤治疗方面得到大量应用。本文主要介绍了MXenes的合成方法和光热特性,重点总结分析了MXenes的光热性能在癌症治疗中的应用等研究进展,并提出了MXenes在癌症治疗中存在的潜在挑战和前景。  
        关键词：过渡金属碳化物和氮化物;二维材料;光热特性;癌症治疗   
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        发布时间：2022-12-29
      • 杜明欣,邢文芳,刘学通,宫志欣,杨敬亭,刘坤
        2023, 36(2): 183-190. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.005
        摘要：丁基橡胶(IIR)具有优良的气密性、耐热老化性、高阻尼性等理化性能,被广泛应用于轮胎、减震制品、防水建材等领域。2018年,我国丁基橡胶产能居世界之首,但国内市场仍然对外存度高,国内产品还存在牌号少、产品综合性能差等问题。本文依据橡胶疲劳的机理,对近期丁基橡胶疲劳性能方面的研究工作进行跟踪汇总,综述了各影响因素条件(生胶结构、硫化胶配方组成、外界环境等)对丁基橡胶耐疲劳老化和疲劳破坏性能的影响,为丁基橡胶产品的分子结构设计与应用配方设计提供借鉴与参考,助力丁基橡胶产业发展。  
        关键词：丁基橡胶;疲劳;老化;寿命   
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        发布时间：2022-12-29
      • 王杰,王泽云,辛德华,周洪福,田华峰,吴卫东
        2023, 36(2): 191-199. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.006
        摘要：聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)是一种生物降解脂肪族-芳香族线形共聚酯,采用PBAT为基体制备的发泡材料具有重量轻、孔隙率高、柔韧性好、高效吸能和隔热以及优异的可生物降解性和生物相容性等特点,在包装、运输、航空航天、生物医药等领域有很大的应用前景。针对PBAT 发泡过程中熔体强度较低、加工温度窗口窄的缺点,本论文对近些年来关于PBAT 改性方法和发泡技术的研究进行了详细介绍,并阐述了PBAT发泡材料的结构特点及其制备方法,重点对比了不同的改性方法对发泡性能的调控,以期为PBAT发泡材料的进一步研究提供参考。  
        关键词：PBAT;生物降解;改性方法;发泡材料;发泡性能   
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        发布时间：2022-12-29
      • 徐栋,朱卫平,白坤森,王争凡,李兵,何朋勃,詹顺
        2023, 36(2): 200-212. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.007
        摘要：胍胶压裂液是目前压裂作业中应用最多的工作液,但存在胍胶用量高、残渣量大、储层伤害严重的问题。有机硼交联剂因交联性能优异、延迟交联易调控、压裂液破胶彻底、可降低胍胶用量、减少胍胶残渣对储层的伤害,是目前胍胶压裂液体系交联剂的主要研究方向。文章介绍了胍胶压裂液体系有机硼交联剂的研究进展,探讨了有机硼交联剂的交联作用机理,重点总结了有机硼交联剂的合成研究情况,在此基础上对今后发展方向进行了展望。从合成研究情况来看,有机硼交联剂主要有多种配体复合制备、长链多头极性有机胺硼制备、纳米交联剂制备三种方式,在降低胍胶用量、提高压裂液携砂性能方面表现优异。今后研究中应以提高交联效率为关键,长链多头极性结构是主要研究方向,有机配体的优选和反应设计将是研究的核心问题。  
        关键词：胍胶压裂液;有机硼交联剂;交联机理;合成;纳米结构   
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        发布时间：2022-12-29

        研究论文

      • 李纯,钱军,黄宏海,时敬涛,江宽,董大伟,梁智清,王晓凤,张立群
        2023, 36(2): 213-223. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.008
        摘要：本文探索了采用力化学和热化学脱硫制备不同微观形态脱硫胶粉的可行性,并研究了对改性沥青性能影响。结果表明,两种手段均可制备不同微观形态的脱硫胶粉。由于脱硫机理不同,两种方式制备的脱硫胶粉微观形态不同。随着反应温度升高,脱硫胶粉的交联密度及硫含量降低、氧含量增加,溶胶含量及PDI增加、Mn降低。脱硫胶粉改性沥青的加工和易性增强、高温性能及弹性降低,储存稳定性先变弱后增强,力化学脱硫胶粉改性沥青的低温性能先降低后升高,热化学脱硫胶粉改性沥青的低温性能降低。随着胶粉粒径变细,热化学脱硫胶粉的交联密度及硫含量降低,氧含量增加,溶胶含量及PDI增加,Mn降低,力化学脱硫胶粉的相反;力化学脱硫胶粉改性沥青的高低温性能及弹性增强,热化学脱硫胶粉改性沥青的相反;两种脱硫胶粉改性沥青的储存稳定性增强。  
        关键词：力化学脱硫;热化学脱硫;脱硫胶粉;脱硫胶粉改性沥青;路用性能   
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        发布时间：2022-12-29
      • 边宇飞,于佩潜,段雪蕾,俞越,陈林枫,孙文华
        2023, 36(2): 224-231. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.009
        摘要：工业上由开环聚合法生产聚乙交酯(亦称聚乙醇酸,PGA),使用的催化剂种类对PGA的聚合反应和分子量的控制至关重要。本研究利用不同的金属化合物催化剂/羟基化合物引发剂进行乙交酯(GL)聚合研究,探索了中心金属(锡(Sn)、铝(Al)、锌(Zn)和锆(Zr))与配体结构(烷氧基(OR)、羧基(OC(O)R)、乙酰丙酮基(acac)和卤素(Cl))对乙交酯开环聚合以及所得PGA 色泽的影响规律。实验结果表明金属中心对于GL开环聚合活性及所得PGA分子量起到决定作用,配体的影响较弱,而且金属种类显著影响PGA色泽。锡催化剂获得最高的GL开环聚合活性,在极低催化剂浓度和短时间内可使单体完全转化;而且,锡和锆催化聚合所得PGA具有良好的色泽。  
        关键词：聚乙交酯;金属化合物催化剂;开环聚合;色泽   
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        发布时间：2022-12-29
      • 胡艺轩,黄楚淮,孙福朗,李松,王功书
        2023, 36(2): 232-240. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.010
        摘要：光催化降解有机染料被认为是目前解决染料污染问题的一种理想策略。首先以三聚氰胺、氧化石墨烯(GO)和中空ZnFe2O4 为前驱体通过热处理来构建3D结构ZnFe2O4/g-C3N4/rGO骨架;然后将银(Ag)作为助催化剂固定在ZnFe2O4/g-C3N4/rGO骨架上,制备了3D结构ZnFe2O4/g-C3N4/rGO@Ag复合光催化剂。并采用傅里叶变换红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段对材料的结构、形貌与化学组成进行了表征。结果表明,ZnFe2O4/g-C3N4/rGO@Ag复合催化剂在可见光的照射下对罗丹明B (RhB)的降解活性显著增强,在可见光照射下20 min内对RhB的降解率达到了97%,是ZnFe2O4/g-C3N4/rGO 降解率的2倍。另外,ZnFe2O4 的引入使得Zn-Fe2O4/g-C3N4/rGO@Ag复合材料具有良好的磁性,在外部磁场的作用下可以很容易地从反应体系中分离回收,重复使用5次后,光催化活性没有明显降低,表明该催化材料具有良好的稳定性和重复使用性能。  
        关键词：ZnFe2O4;g-C3N4;氧化石墨烯;光催化降解;罗丹明B   
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        发布时间：2022-12-29
      • 陆赟涛,江力,蒋其民,黄文艳,蒋必彪
        2023, 36(2): 241-247. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.011
        摘要：首先用过氧化二苯甲酰(BPO)引发甲基丙烯酸甲酯(MMA)自由基聚合合成聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),然后用偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,研究PMMA中由歧化终止生成的末端双键与苯乙烯(St)的共聚合反应行为。 采用体积排除色谱(SEC)、核磁共振波谱(NMR)对聚合物进行了分析表征。 结果表明:与单体MMA相似,PMMA在化学位移δ=6.20和5.47处有对应于聚合物末端双键氢的NMR信号。 远程异核和近程异核相关NMR,13C-NMR和DEPT-135 NMR分析和自由基共聚合实验确证:MMA自由基聚合的双基歧化终止为单一的链自由基末端β 位甲基氢自由基转移机理,生成1,1-二取代甲基丙烯酸酯型双键。 除双基歧化终止反应外,体系还明显地存在苯甲酰初级自由基和苯初级自由基与链自由基间的初级终止反应。  
        关键词：甲基丙烯酸甲酯;自由基聚合;歧化终止机理   
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        发布时间：2022-12-29

        教学

      • 李寒莹,陈敏,胡大鹏
        2023, 36(2): 248-253. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.012
        摘要：教学与科研的联动融合是教学改革的发展方向。本文展示了一个教学促进科研的案例,通过对教学内容的思考与系统梳理,凝结出了创新的研究思路。高分子结晶,是《高分子物理》课程的核心内容之一。其中,分子量对高分子结晶过程及聚集态结构的影响被广泛提及,高分子按分子量在结晶过程中发生分级,不同分子量会导致不同的聚集态结构。基于这两点,提出了高分子中会存在由于分子量多分散性导致的聚集态结构规律分布的猜想。验证这一猜想促进了一种新型嵌套球晶织构的发现,并为其形成机理的研究提供了关键指导。本文体现了教学促进科研模式的可行性与优越性,以期为科教融合提供有益的启迪。  
        关键词：高分子物理;高分子结晶;科教融合   
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        发布时间：2022-12-29
      • 宋艳江,羊海棠
        2023, 36(2): 254-258. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.013
        摘要：在工程认证的背景下,需要将专业课程的达成度对照毕业要求进行细化分析,原有的平时成绩与期末成绩的权重汇总的评价方式已不再适用。本文介绍了一种S.M.A.R.T 的综合评分体系,旨在对学生学习过程数据进行综合权重分析与评价,落实过程评价的实现依据和计算方法,综合反映学生对本课程的学习过程和学习效果,从而更加有效地评价课程教学目标的达成度。结合线上慕课学习平台与线下课程教学过程,收集完整的学生学习数据,通过Excel实现对学生相应学习数据的高效统计与分析,从而通过软件自动化地批量处理学生学习数据。  
        关键词：课程评价;工程认证;综合评分法;达成度;慕课   
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        发布时间：2022-12-29
      • 张笑晴,雷彩红,徐睿杰
        2023, 36(2): 259-266. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.014
        摘要：聚合物加工流变学具有理论性深和实践性强的课程特点,是依托高分子物理基础,服务聚合物成型工艺学和塑料成型模具设计的专业基础课,它在高分子材料与工程专业本科教学体系中承载着纽带作用。针对课程目前的教学现状,以工程教育专业认证理念为指引,本文根据专业特色和实际情况,提出了课程改革的思路,对课堂教学、实验教学和教学方法进行了改革探讨。重新构建课程教学体系更为合理和完善,改革后的课堂教学内容结构进一步优化,提出开设的线上微实验课程弥补了流变学实验教学的缺失,教学方法动、静结合更为多元化。通过改革实践,学生的流变学理论知识更扎实,运用流变学知识分析解决问题的能力提升,课程教学质量得到显著提高。  
        关键词：工程教育专业认证;聚合物流变学;本科教学;微实验课;教学改革   
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        发布时间：2022-12-29
      • 侯桂香,尚宏周,石强
        2023, 36(2): 267-272. DOI: 10.14028/j.cnki.1003-3726.2023.02.015
        摘要：将核心素养元素与《高分子化学》课程教学有机结合,使学生学会专业知识、掌握专业技能,同时形成适应社会发展需要的品格和关键能力。本文以“体形缩聚和凝胶化作用”为例,围绕本节知识和能力培养目标,对课堂教学进行了设计。通过类比联想、分析对比、感悟体会等融入与专业知识契合的“人文素养、科研精神、责任担当”等素养元素。对核心素养与高分子化学课程教学相融合的实施效果进行了浅析,同时对如何在课程教学过程中培养核心素养进行了探讨反思。  
        关键词：高分子化学;核心素养;体型缩聚和凝胶化;教学设计   
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