1 北京石油化工工程有限公司 工艺室, 北京 100107
2 际华集团股份有限公司 系统工程中心, 北京100070
本论文以Al(OH)3胶体为研究对象, 使用同步辐射SAXS技术并结合FTIR、SEM、DLS、Zeta potential表征手段, 考察了Al(OH)3胶体粒子在老化时间0 - 135 min下的分形结构演化规律, 并提出了一种可能的生长机制。不同老化时间下的双对数坐标图呈现明显的线性, 说明胶体样品存在分形结构。结果表明, 随着老化时间的延长, 质量分形维数Dm由25 min时的2.29增加至85 min的2.78;95 min - 135 min时, Dm值在2.76 - 2.79范围内, 基本不发生变化。这说明, 老化时间在25 min - 85 min时, 体系初级颗粒由最初的相对分散状态快速团聚为大尺寸的团簇, 最后形成致密的凝胶。95 min - 135 min, 凝胶过程已经完成, 胶粒尺寸不发生变化, 135 min时胶块可能发生破裂。
Al(OH)3胶体 分形 同步辐射 小角X射线散射 Aluminum hydroxide colloid Fractal Synchrotron radiation Small angle X-ray scattering
1 博硕科技（江西）有限公司，江西 吉安 343100
2 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽 合肥 230026
3 安徽工业大学建筑工程学院，安徽 马鞍山 243032
采用熔融共混技术, 将聚磷酸铵(APP)和氢氧化铝(ATH)引入到聚氨酯弹性体(TPU)中, 制备了一系列热塑性聚氨酯/聚磷酸铵/氢氧化铝(TPU/APP/ATH)复合材料。 采用傅里叶红外光谱(FTIR)、 X-射线光电子能谱(XPS)、 扫描电镜(SEM)、 激光拉曼光谱研究了TPU和阻燃TPU(FR-TPU)复合材料燃烧后炭渣的微观形貌、 表面结构、 元素组成、 键合状态和石墨化程度, 结合阻燃性能测试, 揭示APP和ATH的协同阻燃机制。 SEM分析表明相较于APP与ATH单独使用, TPU/APP/ATH炭层的空洞结构更少, 炭渣的致密性更高。 XPS分析表明FR-TPU的炭渣中C元素含量相比于纯TPU有所降低, O元素的含量有所上升, 其中TPU/APP10/ATH10的C元素含量从88.2%降至69.24%, O元素的含量从8.07%升至17.78%, P和Al元素含量相较于单独添加分别从11.74%和16.36%下降至3.91%和3.31%。 在此基础上, 通过对C元素的分峰拟合发现TPU炭渣中C—C/C—H, C—O/C—N和C=O/C=N含量分别为61.05%, 35.65%和3.30%; TPU/APP10/ATH10炭渣中三种结构含量分别为45.38%, 45.00%和9.63%, 说明ATH和APP复配使用有利于C元素形成酯、 醚、 羰基、 羧酸(盐)、 酯基等结构。 通过对O元素的分峰拟合发现, TPU炭渣中O2/H2O, —O—, =O三种结构含量分别为28.75%, 44.36%和26.89%; TPU/APP10/ATH10炭渣中O2/H2O, —O—, =O三种结构含量分别为44.33%, 32.78%和22.89%, 说明APP和ATH的加入有利于炭渣中O元素形成O2/H2O结构。 通过对N元素的分峰拟合发现, TPU炭渣中—NH—, =N结构的N元素含量分别为40.93%和59.07%; TPU/APP10/ATH10中—NH—, =N结构的N元素含量分别47.17%和52.83%, 说明ATH与APP复配使用促进了—NH—结构的形成。 拉曼测试表明, 相比于单独使用, APP和ATH复配使用, 炭层的石墨化程度更好, 致密性更高。 以上分析结合阻燃测试可以得出TPU/APP/ATH复合材料阻燃机制: ATH受热分解生成氧化铝, 吸收热量并释放大量水蒸气, 有效促进APP降解, 生成不燃性的氨气和聚磷酸, 氨气和水蒸气稀释可燃性气体的浓度。 随着温度继续升高, 氧化铝可继续与聚磷酸反应生成偏磷酸铝[Al(PO3)3], 同步催化聚氨酯基体成炭, 形成高度石墨化炭层, 石墨化炭层与偏磷酸铝一起覆盖在基体表面, 有效抑制燃烧区域物质以及能量的输运, 从而达到阻燃目的。
光谱分析 聚氨酯弹性体 聚磷酸铵 氢氧化铝 阻燃 协同作用 Spectroscopy analysis Thermoplastic polyurethane Ammonium polyphosphate Aluminum hydroxide Flame retardancy Synergistic effect 光谱学与光谱分析
2021, 41(12): 3901
1 Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science, Ibaraki 305-0047, Japan
2 Cellular Functional Nanomaterials Group, Research Center for Functional Materials, National Institute for Materials Science, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan
3 Engineering and Advanced Manufacturing, University of Sunderland, Sunderland, United Kingdom
铝盐佐剂具有极好的安全记录, 是各种人类疫苗中唯一获得FDA许可的无机佐剂。据我们所知, 目前尚没有关于将其用作化疗药物的递送系统、并系统阐明其结构与载药性能之间关系的研究报道。本研究采用三嵌段共聚物、通过调节反应时间合成了具有可调比表面积和孔径的氢氧化铝(AlOOH)纳米片。AlOOH 纳米片的最大比表面积达470 m 2/g。其负载化疗药物阿霉素的能力与材料结构密切相关: 比表面积和孔径越大, 负载化疗药物的量越大。负载有阿霉素的AlOOH 纳米片呈现与pH有关的药物释放行为: 在pH~5的低pH 环境下快速释放, 而在pH~7.4 的近中性pH 下缓慢释放。流式细胞术显示, 相比于游离形式的阿霉素, 负载在AlOOH 纳米片上的阿霉素更易被癌细胞所吞噬。而且负载阿霉素后, 与低比表面积的AlOOH纳米片相比, 高比表面积的AlOOH 纳米片更有利于被癌细胞摄取、诱导癌细胞凋亡和坏死。因此, 本研究所合成的AlOOH 纳米片有望用作化疗药物递送体系。
氢氧化铝 纳米片 癌症化疗 存储 药物输送 aluminum hydroxide nanosheet cancer chemotherapy storage drug delivery
上海理工大学光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
利用太赫兹时域光谱技术测量了氧化铝和氢氧化铝样品在0.5~1.5 THz范围内的太赫兹时域电场信号。对测量得到的时域信号进行了傅里叶变换,得到了样品信号与参考信号频域的振幅和相位信息。对比参考信号的频域谱发现,氢氧化铝在1.20 THz和1.33 THz处有明显的特征峰,而氧化铝与参考信号频域谱的特征峰相同。通过对石墨烯与氢氧化铝进行一定比例的掺杂,利用石墨烯表面等离激元的近场增强效应,增强了分子内羟基的共振伸缩,实现了对氢氧化铝特征峰的增强调控。这项研究不仅可以对氢氧化铝进行无损检测和有效识别,也可以利用石墨烯增加氢氧化铝的检测灵敏度,对进一步利用太赫兹时域光谱技术研究其他氢氧化物的光谱信息具有借鉴意义。
光谱学 太赫兹时域光谱 氧化铝 氢氧化铝 石墨烯 等离激元 激光与光电子学进展
2019, 56(12): 123001
1 四川大学 原子与分子物理研究所， 成都 610065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
在高效率转化腔的制备过程中，使用氢氧化钠溶液去除铝芯轴是最关键的步骤之一。为掌握铝在氢氧化钠溶液的腐蚀行为，采用失重法，研究铝在30 ℃条件下，1~5 mol/L的氢氧化钠溶液中的动力学行为; 以及在3 mol/L的氢氧化钠溶液中，30~50 ℃条件下的氢氧化钠溶液中的动力学行为。对数据进行拟合和经验公式处理，求出各动力学参数(反应级数，速率常数，表观活化能、指前因子)，并通过X射线衍射仪对其产物进行分析。
铝 氢氧化钠 温度 浓度 腐蚀动力学 氢氧化 aluminum sodium hydroxide temperature concentration corrosion kinetics aluminum hydroxide
