摘要:液态有机氢载体（LOHC）技术因其高储氢密度、安全性以及常温常压储运等优势，成为氢能储运领域重要的研究方向。LOHC脱氢催化剂的研究，尤其是甲基环己烷（MCH）脱氢催化剂的性能优化和催化剂设计策略已引起广泛的关注。首先，贵金属Pt基催化剂在MCH脱氢中的应用表现出高活性和高选择性，但其高成本和易失活的问题仍然是主要挑战。随后，Ni基催化剂在MCH脱氢反应中的应用突出了其在成本、稳定性和抗积碳方面的优势，同时研究也表明，通过载体调控可进一步优化催化性能。研究表明，多金属协同催化剂的发展，特别是双金属催化剂，如Pt-Mn、Pt-Fe、Ni-Cu等，在提高催化剂稳定性和抑制副反应方面具有重要的作用。此外，载体的选择与改性也能显著提高金属的分散性、增强催化性能，并提高催化剂的稳定性与耐积碳能力。除了MCH体系外，其他类型的LOHC体系，如环烷烃类、N-杂环化合物等脱氢催化剂的设计理念和技术策略也为MCH脱氢催化剂的优化和创新提供了新的思路和方法，为催化剂的设计拓展了视野，提供了更多的选择。

摘要:生物质作为储量丰富的可再生资源，在能源结构转型和炼化行业绿色化发展中意义重大。快速热解、水热液化和催化热解是制备生物油的关键技术，其中催化热解因收率高、选择性好、经济效益佳，在规模化工业应用中前景广阔。然而，生物油普遍存在氧含量高和稳定性差的问题，催化裂化、加氢裂化和酯交换是当前生物油高值化改质的主流技术，其中催化裂化凭借成熟的工业基础和较低的运行成本，成为最具经济性的改质技术；但仍受限于催化剂易失活和对原料氧含量高度敏感的技术瓶颈。因此，开发基于催化热解与催化裂化的高效协同一体化工艺，并研发高稳定性催化剂体系，是推动生物质在燃料油及基础化工原料方向实现高值化应用的有效途径。长远看，生物质将逐步转向以生物催化、生物化工技术为主的高附加值化学品的精准合成。

摘要:为应对传统低密度聚乙烯（LDPE）地膜残留的环境风险，本文对以多糖为主体的生物复合可降解地膜（BDM）开展了系统综述。基于文献检索与比较分析，从材料构成、制备策略、性能调控与田间应用四个维度展开论述。结果表明：多糖基薄膜的典型力学性能范围为拉伸强度约1-30 MPa、断裂伸长率约10%-200%，而传统LDPE地膜拉伸强度通常位于20-60 MPa；BDM 的土壤降解周期多集中在6-24个月，部分经配方优化的快速降解体系在60天内可实现>60%的降解；水汽透过性（WVP）方面，LDPE膜约为5.5×10-13 kg·m-2·s-1·kPa-1，多糖基膜通过纳米填料、交联或表面功能化可显著降低WVP并改善耐水性。本文还总结了交联改性、纳米增强及功能填料在提升力学稳定性与调控降解速率中的作用，并评价了多糖BDM在增产保墒、提升土壤微生物活性与潜在害虫抑制方面的应用价值。最后指出当前主要挑战包括力学稳定性与降解速率的平衡、配方一致性与成本控制以及标准化评价体系亟待建立，并提出构建可控降解多组分体系、开展跨尺度长期田间试验与开展生命周期评价等未来研究方向。本综述为多糖基BDM向规模化应用与多功能化转型提供理论参考与技术路线建议。

摘要:微孔层（MPL）是质子交换膜燃料电池（PEMFC）气体扩散层的关键组成部分，由导电碳颗粒与疏水剂混合后涂覆于碳纤维基材表面制成，具备高导电性、高导热性和优良的疏水性能。凭借其独特的孔隙结构、高孔隙率与高效的物质传输能力，MPL在电池的气体分布、电流传导与水管理的过程中非常重要。近年来，MPL在结构设计、制备工艺及性能优化方面取得了显著进展。本文系统综述了MPL的制备方法、材料体系、结构及应用现状。在制备方法上，传统的刮涂、喷涂法易产生裂纹，新型制备方法可增强MPL的性能，且成品更优；在材料体系上，炭黑仍为MPL的主流碳材料，碳纳米管、石墨烯等能显著提升电池性能，但受制于材料成本，新型疏水剂性能需完善研究；在结构上，成孔剂能够优化孔隙，MPL的厚度需平衡传质与电阻，多层MPL性能优于单层，裂纹作用机制有待深入研究。最后，着重分析了MPL面临的三大性能矛盾及应用展望，未来需通过材料、结构、制备技术创新推动PEMFC发展。

摘要:水净化是一项严峻的全球性挑战，其驱动力来自日益加剧的水资源短缺、污染问题以及对清洁用水的迫切需求。近年来，基于超分子大环化合物膜的技术突破为高效可持续的水净化提供了创新解决方案。这类以环糊精、杯芳烃、葫芦脲和柱芳烃为代表的超分子大环化合物，凭借其独特的主客体相互作用、可调控的空腔结构及功能化表面特性，成为构建先进分离膜的理想材料基元，实现对水中有机污染物的选择性去除。本综述重点阐述超分子大环膜在水中有机污染物去除领域的研究进展，系统解析其分子设计原理、制备工艺与性能评价体系。大环化合物固有的分子识别特性赋予膜材料精准的尺寸筛分、电荷选择性分离和亲和吸附能力，显著提升了其对污染物去除的选择性与效率。

摘要:全钒液流电池（VRFB）凭借其寿命长、能效高以及安全环保等优势，已成为极具发展潜力的储能技术之一。碳材料作为VRFB常用电极，其表面活性与反应动力学在很大程度上决定了电池性能，也是制约VRFB商业化应用的重要因素。引入石墨烯（GR）基催化剂是提升电极反应活性与整体性能的有效途径。该文总结了GR基催化剂对VRFB电极反应的作用机理与性能提升规律，重点分析了含氧官能团引入、杂原子掺杂及形貌结构设计等改性策略的电化学表现；同时，梳理其在成本与规模化制备、长期运行稳定性以及评价标准缺失等方面面临的工程化挑战；最后，提出了GR基催化剂规模化应用的设计与发展方向。

摘要:氢能作为清洁、可持续的替代能源，因其高燃烧热值和零碳排放以及可与可再生能源集成等优势，被视为理想能源载体。电解水技术因工艺成熟、成本较低且环境友好，成为规模化生产“绿氢”的核心路径。但其析氢反应（HER）动力学缓慢，涉及多步电子转移，导致高过电位和能量损失，需开发高效催化剂以降低反应能垒、提升能量转换效率。本文系统综述了电解水析氢催化剂的最新研究进展，重点围绕HER反应机理、贵金属基催化剂、非贵金属基催化剂以及新型催化剂展开，分析了当前主要应用的优化策略，为高性能催化剂开发提供理论依据和实践方向。通过多策略协同优化，有望推动电解水制氢技术朝着更高效率、更好稳定性与更具经济可行性的方向迈进，助力氢能产业的可持续发展。

摘要:为提高茶多酚（TP）在食品冷链保鲜中的利用率，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为原料，制备了负载TP的壳聚糖（CS）基pH敏感控释包装膜（CS-PVP-TP膜），采用单因素实验和响应面实验，以溶胀度、抗拉强度、断裂伸长率为目标，优化CS-PVP-TP膜的制备工艺。通过SEM、FTIR对CS-PVP-TP膜进行表征，并对其理化性质（水蒸气透过系数、透光率和雾度）和力学性能（抗拉强度和断裂伸长率）进行测定，考察其抗氧化活性和抑菌性能，系统揭示TP负载量对控释包装膜“结构-性能”的调控规律。通过测定不同pH值（3~6）条件CS-PVP-TP膜的TP累计释放率来探究其pH敏感性。结果表明，CS-PVP-TP膜的最佳制备工艺为：PVP溶液体积分数（以PVP和CS溶液总体积计，下同）30%，交联剂（戊二醛）体积分数1.20%，搅拌温度44 ℃。TP溶液质量分数1.0%制备的CS-PVP-TP1.0薄膜具有稳定的多孔网络结构，表现出最佳的综合性能，其抗拉强度为40.73±1.89 MPa，断裂伸长率为64.93%±0.14%；水蒸气透过系数为0.156±0.011 g·mm/(m2·h·kPa)，透光率为64.67%±0.15%，雾度为0.74%±0.01%；DPPH自由基清除率为79.69%±1.64%，ABTS+自由基清除率为74.44%±1.36%；并对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均表现出有效的抑菌能力。CS-PVP-TP1.0薄膜具有明显的pH敏感释放特性，pH＝3时TP累计释放率最大。

摘要:以CuSO4·5H2O/NaBO3·4H2O为催化体系，采用咖啡酸快速制备二氧化硅@聚咖啡酸微球（SiO2@PCA），然后以聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDE）作为粘合剂，将SiO2@PCA喷涂在棉织物表面，构筑非晶态光子晶体结构色，最后使用疏水剂十八胺（ODA）进行疏水整理，制备疏水性结构色棉织物Cotton-SiO2@PCA-PEGDE-ODA。采用FTIR、XPS、SEM、XRD、UV-Vis对Cotton-SiO2@PCA-PEGDE-ODA进行表征，采用反射光谱、K/S值谱图、水接触角对结构色棉织物结构颜色以及稳定性进行测试，考察PEGDE和ODA对结构色棉织物牢度的影响。结果表明，Cotton-SiO2@PCA-PEGDE-ODA色谱齐全、色相稳定、无虹彩效应；PEGDE和ODA的加入，显著改善了织物的耐水洗性能和耐摩擦性能。经174.5 nm的SiO2微球制备的Cotton-SiO2@PCA-PEGDE-ODA具有最佳的耐水洗牢度和耐摩擦牢度，经水洗后其K/S值仅损失18%，水接触角仅损失2%；摩擦后K/S值仅损失4%，水接触角仅损失2%。

摘要:通过生物基腰果酚和五氧化二磷反应，以氢氧化钾为成盐剂制备了耐高温生物质基腰果酚磷酸酯盐，以单双酯含量及酯化率为参数对合成工艺进行优化，对产物的结构与性能进行了表征。n(腰果酚): n(P2O5)＝3:1，80 ℃磷酸化、水解、中和反应各2 h时，单酯含量和转化率分别为和4.07 mmol/g和96.65％。产物常温水溶，润湿性优良，其γ-c曲线的两个cmc和γcmc分别为0.5%,2%及41.60 mN/m和40.61 mN/m，具有高分子表面活性剂特征；产物耐热性优良，初始分解温度为93.4 ℃，最大分解温度为410.26 ℃，600 ℃质量保留率达47.58%；其乳液高温稳定性好，粘浓粘温特性优良，浓度1%~10%范围内，20℃-90℃区间加热30min无分层、飘油现象，与常温相比表面活性未发生显著变化，cmc与γcmc变化率< 9%。

摘要:优化手参中天麻素等成分提取工艺并探究其降血脂作用。通过高效液相色谱法（HPLC）测定手参中天麻素、天麻苷元、dactylorhin A、militarine含量，以4种单体含量的综合评分为评价指标，在超声辅助酶法基于单因素实验基础上，通过Box-Behnken设计确定手参最佳提取工艺，利用动物体内实验考察手参提取物的降血脂作用。结果表明，最佳提取条件为纤维素酶用量 126 ug/g提取温度29 ℃料液比 1:41提取时间 44 min。此条件下天麻素、天麻苷元、dactylorhin A、militarine含量分别为233.72、517.69、111.04、90.37μg/g。手参能降低高脂血症小鼠总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平（P < 0.01），手参中剂量组（1170 mg/kg）表现降血脂效果最佳，较模型组的 TC、TG 和 LDL-C 水平 分别降低 31.74%、42.33%和 29.78%。

摘要:通过正向（P）、并流（C）与逆向（R）共沉淀法制备 Ga?Zr?O? 催化剂，系统研究了三者在 CO?加氢制甲醇性能上的差异，并借助 XRD、N?吸附-脱附、H?-TPR、CO?-TPD、H?-TPD、XPS 等表征及固定床测试揭示制备方法对催化剂结构及性能的影响规律。结果表明：由正向共沉淀法制备的 Ga?Zr?O?-P 催化剂具有最高氧空位含量（49%）及最强 Ga-Zr 相互作用；其 CO? 吸附量（2.75 mmol·g?1）和中强碱性位点比例（79%）显著高于 Ga?Zr?O?-C（2.31 mmol·g?1，68%）和 Ga?Zr?O?-R（1.54 mmol·g?1，54%）。在 280 ℃, 3 MPa, GHSV=12000 h?1反应条件下，Ga?Zr?O?-P 的甲醇时空产率达 5.14 mmol·h?1·g?1，较 Ga?Zr?O?-C（4.95 mmol·h?1·g?1）和 Ga?Zr?O?-R（4.08 mmol·h?1·g?1）提升明显，且 100 小时稳定性良好。结构-性能关联证实高氧空位浓度及强Ga-Zr协同作用是性能优化的关键因素。

摘要:通过添加阳离子改性剂（PDDA）对二氧化硅（SiO2）进行电位改性，利用电荷吸附制备了共载白藜芦醇（Res）和阿伏苯宗（AB）的二氧化硅复合纳米颗粒（R@A@S)。采用多种表征方法对共负载材料的微观结构、电位特性等进行了测试，并探究了材料稳定性及自由基清除效果。结果表明，共负载Res/AB的二氧化硅复合纳米颗粒中，Res的包封率为98.22%，载药量为10.05%，AB的包封率83.22%，载药量为10.77%。紫外照射30天后，Res的保留率为80.85%，抗氧化活性为80%，较单负载Res的二氧化硅颗粒分别提升了27.3%和40%，阿伏苯宗的保留率为90.02%，较游离阿伏苯宗提升了43.02%。由此可见，Res可清除紫外光照射AB生成的自由基，而AB则能阻挡紫外光线提升Res的光稳定性。这项研究为高效且安全的防晒纳米颗粒设计开辟了新路径。

摘要:采用痤疮丙酸杆菌（Cutibacterium acnes）诱导的HaCaT细胞炎症模型，研究积雪草的4种三萜类成分积雪草酸（AA）、羟基积雪草酸（MA）、积雪草苷（AS）和羟基积雪草苷（MS）对环氧合酶-2（COX-2）与肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的抑制作用；进一步采用酶联免疫吸附实验（ELISA）对MS进行前列腺素E2（PGE-2）和白细胞介素-1β（IL-1β）抑制作用检测，用蛋白质印迹法检测细胞中IκB激酶α（IKKα)、核因子κB（NF-κB）和抗菌肽LL-37的含量，用流式细胞术评估MS对细胞内Ca2+流入量和活性氧（ROS）含量的影响。采用UVB诱导的HaCaT细胞损伤模型，评估MS对丝聚蛋白（FLG）表达的促进作用。结果表明，MS在4种三萜类成分中抑制活性最强，在最高安全质量浓度（10 μg/mL）下，MS对COX-2抑制率为47.53%，可降低TNF-α、PGE2、IL-1β含量至62.95、874.25、93.75 pg/mL；MS可降低IKKα含量至0.5268，NF-κB核内含量至0.3578，LL-37含量降至0.4298，还可显著降低Ca2+内流（平均荧光强度3.71×104）与ROS含量（平均荧光强度5.52×105）；MS还能提升UVB损伤后细胞中FLG的含量9.51%。MS的抗氧化协同Ca2+稳态调节作用，清除了激活IKK复合物的关键上游信号，并直接抑制IKKα表达，二者共同削弱了IκB的降解，进而阻断了NF-κB的核转位，最终协同下调TNF-α、IL-1β、PGE2等关键炎症介质的含量。同时，MS对LL-37含量的下调，进一步中断了一条独立的促炎通路。

摘要:为发现高活性的酪氨酸酶抑制剂,以7-羟基香豆素为先导结构,基于活性亚结构拼接原理,在其3-位引入高活性酰基硫脲片段,设计合成了一系列香豆素酰基硫脲类化合物(Ⅳa~Ⅳr),其结构经1H NMR、13C NMR和HRMS确证。采用多巴速率氧化法,测定了其对蘑菇酪氨酸酶的抑制活性。结果表明,多数衍生物的活性显著优于母体7-羟基香豆素,其中 N-[(7-羟基-2-氧代-2H-色烯-3-基)氨基硫代甲酰基]壬酰胺(Ⅳr)活性最佳[IC50 = (14.9±1.5) μmol/L],约是母体化合物[IC50 = (142.1±5.1) μmol/L]的10倍,且优于阳性对照曲酸[IC50 = (25.5±1.0) μmol/L]。动力学研究证实Ⅳr为可逆混合型抑制剂,其KI和KIS值分别为36.8 μmol/L与147.0 μmol/L。分子对接显示Ⅳr可通过与铜离子的络合、π–π堆积及疏水作用与酶活性中心结合。抗褐变实验进一步表明,Ⅳr的抗褐变效果显著优于阳性对照曲酸,体现出其在食品保鲜领域的应用潜力。

摘要:以多壁碳纳米管（MWCNTs）为碳源，三聚氰胺（C3H6N6）为氮源通过调控温度制备了一系列具有不同N构型以及含量的氮掺杂碳载体（N-CNTs-X，X=550、575、600、625、650），再以H2PtCl6?6H2O为铂源，结合N-CNTs-X载体通过水热还原法制备了Pt/N-CNTs-X催化剂。采用XRD、TEM、HRTEM、XPS、RAMAN等手段对催化剂结构进行了表征。采用循环伏安法、计时电流法和电化学阻抗谱测试评价了催化剂的电化学活性与稳定性。结果表明Pt/N-CNTs-X催化剂相较于商业Pt/C催化剂拥有更优异的MOR催化性能，其中，拥有最优N构型比例的Pt/N-CNTs-600催化剂峰值电流密度可达商业Pt/C的11.26倍，同时可保持较长时间内的稳定性。氮掺杂手段向碳质载体中引入缺陷，有利于金属粒子的负载，并加强了金属与载体间的相互作用，从而有效提升了催化剂性能。

摘要:以Cu(NO3)2·6H2O和Fe(NO3)3·9H2O为原料合成铁酸铜（CuFe2O4），然后以碳纳米管（CNT）为载体，构建CuFe2O4/CNT复合材料（CFT），将其用于活化过一硫酸盐（PMS）降解亚甲基蓝（MB）。采用SEM、XRD、FTIR对CFT的结构组成和微观形貌进行表征，考察CuFe2O4和CNT的质量比对CFT活化PMS降解MB能力的影响，优化反应条件，考察腐殖酸（HA）、常见阴离子（Cl?、NO3?、HCO3?、H2PO4?、SO42?）和水体环境对MB降解率的影响，以及CFT+PMS体系对不同染料（橙黄二、靛蓝二磺酸钠、结晶紫、罗丹明B）和抗生素（四环素）的降解能力，基于自由基猝灭实验、EPR测试，以及XPS表征，推测CFT+PMS体系对MB的降解机理。结果表明，CNT作为载体，不仅能大幅减弱CuFe2O4颗粒的团聚，而且可以和铁酸铜协同活化PMS，实现高效降解MB。CuFe2O4和CNT的质量比4∶1制备的CFT-4∶1与PMS组成的催化氧化体系，反应温度20 ℃时，CFT-4∶1和PMS投加量（以MB溶液的体积计的质量，下同）分别为0.40和0.30 g/L的条件下，20 min内对30 mg/L的MB能达到92.48%的降解率，降解过程符合准一级动力学模型。CFT-4∶1在pH≥5时，30 min内活化PMS对MB的降解率达到94.37%；CFT-4∶1+PMS能降解多种染料（降解率＞95%），对抗生素（四环素）也有88%降解率，不同水环境和大部分阴离子（除SO42–）对CFT-4∶1+PMS体系均无明显抑制作用，腐殖酸会提高体系降解MB的能力。CFT-4∶1+PMS体系降解MB是自由基和非自由基途径共同作用的结果，CNT加快了Fe3+/Fe2+、Cu2+/Cu+之间的价态循环转换，羟基自由基（·OH）、硫酸根自由基（SO4?·）和单线态氧（1O2）为主要活性物种，其中，·OH占主导地位；CFT-4∶1第三次循环之后活化PMS对MB的降解率为61.6%，Cu2+溶出量为5.04 mg/L。

摘要:以La(NO3)3?6H2O和Co(NO3)2?6H2O为主要原料，采用溶胶-凝胶法制备钴基钙钛矿催化剂LaCoO3，并通过原位生长法将Co羟基氧化物（CoOOH）负载于LaCoO3基底上，制备LaCoO3-CoOOH复合材料（LCO-CH）。采用SEM、EDS、TEM、BET、XRD对其进行表征，考察不同CoOOH负载量的LCO-CH活化过一硫酸盐 （PMS）去除四环素（TC）的性能，并推测其作用机理。结果表明，CoOOH的引入显著改变了LCO-CH的表面形貌特征，形成明显的皱褶结构和多孔结构；n〔Co(NO3)2?6H2O〕∶n(LaCoO3)＝5∶1制备的LCO-50CH的比表面积由LaCoO3的3.5976 m2/g提升至22.8136 m2/g；LCO-50CH协同PMS可在10 min内对TC的去除率达98%。这是因为，负载CoOOH后，LCO-CH产生了更多可参与PMS活化过程的氧空位（Vo），CoOOH为LCO-CH提供额外的活性位点，并通过电子转移促进PMS活化产生自由基。LCO-50CH通过自由基（羟基自由基、硫酸根自由基、超氧自由基）和非自由基（单线态氧）的共同作用实现对TC的去除，其中，非自由基起主导作用。

摘要:光催化降解水中污染物苯酚具有广阔的应用前景和重大现实意义。本文采用柠檬酸络合-水热合成联用法分别制备钙钛矿型光催化剂LaCoO3,双钙钛矿型光催化剂LaBaCo2O6和Ba掺杂的钙钛矿型光催化剂La0.5Ba0.5CoO3,以苯酚为目标污染物进行降解,通过考察催化剂对苯酚的降解来评估催化剂的活性。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR和XPS等表征手段考察其物化性质,同时通过PL、UV-vis DRS和EIS继续研究催化剂的光学性质,与此同时探究催化剂的光催化降解机理。结果表明：双钙钛矿型光催化剂LaBaCo2O6因富含大量氧空位,能够有效促进光生载流子的生成与分离,并维持较高的载流子浓度；同时,其具备显著降低的电子传输阻抗,从而大幅提升了电荷迁移效率,在光催化降解苯酚的反应中,这些协同效应使得该催化剂表现出卓越的光催化活性,光催化降解3h后,苯酚去除率达到99%,其在经过四次循环反应后仍表现出优良的光催化(去除率仍达到73%)。基于 PMS 体系,LaBaCo2O6在超纯水、自来水与汾河水等多种复杂水体环境中均展现出卓越的催化活性,且仅需30秒即可实现高效的苯酚去除。这一特性表明,该催化体系可适配于实际水处理应用场景,无需对原水实施繁杂的预处理工艺,便能达成苯酚的高效降解。光催化降解机理表明,基于 PMS 体系,?OH、SO4-^?、1O2共同促进了苯酚的降解过程,且SO4-^?是LaBaCo2O6/PMS体系中的主要活性自由基。

摘要:以香草醛（生物质衍生物）替代传统苯甲醛与山梨醇反应，十二烷基苯磺酸作为催化剂，合成了新型α型成核剂山梨醇缩香草醛（HMDBS）。探究了催化剂用量、搅拌速度、原料配比、溶剂用量及反应时间对HMDBS收率的影响，并利用红外光谱和核磁共振氢谱表征了其结构。利用DSC考察了HMDBS改性聚丙烯（PP）的等温及非等温结晶行为，并进行了非等温结晶动力学分析，通过MFR、POM等研究了成核剂HMDBS的引入对PP结构和结晶行为的影响。结果表明，当催化剂用量为反应物总质量的7‰，搅拌速度为400 r/min，n(香草醛):n(山梨醇)=2.1:1，溶剂用量为反应底物总质量的90%、反应时间为7 h时，HMDBS的产率达到94.2%。添加HMDBS作为成核剂后，其使PP结晶温度提高8.6 ℃，熔体流动速率提升了40.38%，细化了球晶尺寸，弯曲模量提升至1680 MPa，增加了其刚性，归因于异相成核效应降低结晶活化能（199.54 kJ/mol）。

摘要:当前纸基包装材料普遍依赖含氟化合物及石油基添加剂实现防水防油功能,但其安全风险和生物降解问题引发广泛关注。以壳聚糖(CTS)、阳离子淀粉(CS)及纳米纤维素晶体(CNC)结合构建防油涂层,聚乳酸(PLA)作为防水层,制备具有防水防油分级阻隔功能的纸基包装材料。研究了主要工艺条件对防水防油纸性能的影响,并探究了CNC添加量以及CS/CTS质量比对涂层防水防油和阻隔性能的作用机制。本工作结果表明,CNC的引入可显著提升防油涂层致密性,防油等级最高达11/12(TAPPI T559标准); 当CS/CTS比例为1:1时,分子间静电作用与氢键网络的协同效应达到最优,防水防油纸水接触角也提升至98.4°；防水防油纸的空气与水蒸气透过率分别降至0.038 cfm和505.73 g/(m₂^.24h),阻隔效率较未涂布纸分别提升了77.8%和94.7%；纸张抗张强度提升至8.0MPa,同时断裂伸长率仍可维持于5.49%；该生物基多层涂层体系兼具高效阻隔性与机械稳定性,为可持续包装材料设计提供了新策略。

摘要:为应对井筒管柱及水泥环微裂缝封堵中化学凝胶强度不足与高温失稳的挑战，以气相纳米二氧化硅（NS）和丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯酸十二酯（LA）为原料，构建以油酸改性纳米二氧化硅（ONS）为核，疏水及磺酸基改性聚丙烯酰胺（PAAL）为壳的核壳聚合物（ONS@PAAL），进一步与聚乙烯亚胺（PEI）交联形成共价-离子-疏水多重交联网络凝胶堵漏剂（POP凝胶）。采用FTIR、SEM、TEM表征证实核壳结构及交联网络的成功构建，经TGA测试、流变仪测试，考察POP凝胶的热稳定性、可注入性以及流变性能，通过岩心封堵实验评价POP凝胶的高压封堵能力。结果表明，质量分数1.0%～3.0%的POP凝胶基液在1~1000 s-1剪切速率范围内表现出显著的剪切变稀行为，且在高低剪切循环中展现出优异的可逆恢复性能。POP凝胶在50~200 μm裂缝中的突破压力达34.62 MPa。POP凝胶在120 ℃下老化180 d后仍保持结构完整，无脱水现象，弹性模量保留率达89.60%。POP凝胶的优良性能归因于其独特的“核壳结构”与“多重交联网络”协同设计。其中，刚性ONS内核作为增强单元，显著提升了交联网络的承载能力与稳定性，使其能够抵御更高的后端压力驱动而不被破坏。