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静电纺壳聚糖在诸多领域的应用研究(一)

生物医学    2021-09-18 16:41

1.Appl. Catal. B Environ.:静电纺丝构建CS/PAN @ FeOOH/g-C3N4光芬顿催化膜

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➣研究发现由FeOOH量子点和g-C3N4耦合的含铁Fenton催化剂FeOOH/g-C3N4已显示出良好的可见光响应、高催化活性、光化学稳定性和较低的铁浸出率。

东华大学黄满红教授团队以聚丙烯腈(PAN)和FeOOH/g-C3N4微纳米颗粒为原料,通过静电纺丝的方法合成了具有可见光响应的PAN@FeOOH/g-C3N4纳米纤维支撑层。通过在支撑层表面涂覆致密、光滑且无损的壳聚糖(CS)层,成功制备了具有自清洁能力的高亲水性CS/PAN@FeOOH/g-C3N4滤膜。

➣与单独使用CS/PAN@FeOOH/g-C3N4膜相比,光芬顿反应的加入可以有效地恢复被MB和ERY污染的膜的水通量,并增加去除率。

DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119519

 

2.Carbohydr. Polym.:电纺壳聚糖/g-C3N4/TiO2纳米纤维协同吸附/光催化可提高对Cr(VI)的去除率

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青岛大学崔育倩&龙云泽采用静电纺丝技术制备了壳聚糖/g-C3N4/TiO2(CS/CNT)纳米纤维,用于吸附和光催化去除Cr(VI)。

➣在吸附过程中,当pH=2时,壳聚糖(CS)纳米纤维、CS/CNT 10:1(CS:g-C3N4/TiO2=10:1)纳米纤维和CS/CNT 5:1纳米纤维的吸附容量分别为20.8、165.3和68.9mg/g,表明添加g-C3N4/TiO2(CNT)可以显著增强CS的耐酸性,并扩展其实际应用。

➣在可见光照射下,CS/CNT纳米纤维对Cr(VI)的去除效率明显提高,比纯吸附去除率高约50%,这表明CS/CNT纳米纤维具有吸附和光催化的有效协同作用。

DOI:10.1016/j.carbpol.2020.117200

 

3. Int. J. Biol. Macromol.:大蒜素负载壳聚糖/聚乙烯醇/氧化石墨烯纳米纤维膜的抗菌活性和pH响应缓释

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东北林业大学张大伟将大蒜的天然提取物大蒜素(Alli)添加到壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)/氧化石墨烯(GO)复合材料中,通过静电纺丝技术开发出具有强抗菌活性和持续释放特性的纳米纤维膜。

➣体外Alli释放试验表明,Alli的释放速率和释放量受纳米纤维膜中GO含量的控制。对金黄色葡萄球菌的抗菌活性测试揭示了负载Alli的纳米纤维膜的抗菌活性。

➣与不含GO的纳米纤维膜相比,具有0.1wt%GO的CS/PVA/Alli纳米纤维膜在48h后仍具有良好的抗菌活性。加入GO和Alli后,纳米纤维膜的水接触角显著降低,这表明纳米纤维膜具有高度疏水性。

➣该膜具有很强的抗菌活性和持久的功效,因此所开发的天然纳米纤维膜在抗菌伤口敷料和组织工程中具有广阔的应用前景。

DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.08.051

 

4.J. Electroanal. Chem.:静电纺丝壳聚糖制备N/P共掺杂的分层多孔碳纳米纤维,用于高性能超级电容器

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北京理工大学邵自强通过静电纺丝壳聚糖(CS)/聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的植酸溶液并随后进行关键的分段碳化,以可控的方式制备了P和N双重掺杂的一维多孔碳纳米纤维(PNF)。

➣由于超高的比表面积、极低的电荷转移电阻以及N/P双重掺杂对伪电容器的贡献,所制备的PNF在1 A g-1的电流密度下显示出358.7 F g-1的最高比电容。

➣由PNF组装的对称SC在电流密度为0.5 A g-1时可实现94 F g-1的优异电容,在功率密度为248 W kg-1时可实现13.1 W h kg-1的高能量密度,此外,在10000次循环后电容保持率高达87.5%。

DOI:10.1016/j.jelechem.2020.114473

 

5. Carbohydrate Polymers:含聚乳酸改性季铵化壳聚糖的立体复合电纺纳米纤维,可用于伤口愈合

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贵州大学何敏&四川大学郭刚通过结合壳聚糖衍生物和立体复合微晶(SC)的静电纺丝设计了一种新型多功能纳米纤维垫。

➣在80℃下加热1h制备了聚乳酸/壳聚糖衍生物SC膜。由于SC的形成,加热垫的热性能和机械性能得到了增强,这限制了丙交酯链的流动性。

➣体内伤口愈合试验表明,SC垫具有比对照组更好的伤口修复能力,15天内伤口愈合率为100%。

➣生物质基复合材料具有增强的热性能、机械性能、抗菌作用和抗氧化活性,为设计消毒伤口敷料提供了潜在的多功能平台。

DOI:10.1016/j.carbpol.2020.116754

 

6. Materials & Design:一种用于血管组织工程的双层抗凝血管状支架

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复旦大学洪涛&王春生采用冷冻干燥与胺化相结合的方法成功制备了三维多孔肝素改性明胶(Gel)@壳聚糖(CS)管状支架,用于血管组织再生。

➣首先将均匀的明胶溶液倒入管状模具中,并进行真空冷冻干燥,以形成三维多孔管状骨架。用壳聚糖负载肝素(Hep),这是一种有效的抗凝剂。

➣将载有Hep的CS复合溶液倒入Gel管状骨架中,经冷冻干燥匹配的EDC-NHS交联形成Gel@CS-Hep管状支架,其具有三维结构和多孔形态。然后,将聚氨酯尿素/明胶(PU75)微纳米纤维静电纺丝在Gel@CS-Hep管外部作为机械增强层。

➣三维功能性Gel@CS-Hep/PU75管状支架具有良好的快速内皮化性能和有效的抗急性凝血特性。

DOI:10.1016/j.matdes.2020.108943