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在现代生活中,塑料制品无处不在,从日常用品到工业材料,它们为人们的生活带来了极大的便利。然而,这些塑料制品在自然环境中逐渐分解,产生了微塑料(Microplastics,MPs)—— 粒径小于 5 毫米的塑料颗粒,成为了全球关注的新兴污染物。如今,微塑料的身影几乎遍布地球的每一个角落,从广袤的海洋到深邃的海底,从大气到土壤,甚至在生物体内也频频被发现。
大量研究证实,人类通过多种途径接触微塑料,如饮食摄入、呼吸吸入以及皮肤接触等,微塑料已在人体的多种组织和器官中被检测到,这引发了人们对其潜在健康风险的担忧。但令人疑惑的是,此前一直没有研究关注微塑料是否会进入人眼房水(aqueous humor)。人眼作为人体重要的感觉器官,其房水对于维持眼部生理平衡起着关键作用,它不仅为眼内组织提供营养,还参与调节眼压。而且,眼睛与外界环境直接接触,接触镜片等物品可能会引入微塑料,这使得微塑料进入房水的可能性增加,所以研究房水中是否存在微塑料显得尤为重要。
式中w1为吸附的浸润液总量,wf为纤维质量,σ1为浸润液的表面张力;θ为接触角,H为毛细管长度,η1、ρ1分别为浸润液的黏度和密度,Ap为纤维的比表面积。按式(2)可得,
cos&thetH2η1 wf Ap ρ1 /wundefinedσ1 ,其中k=m2/t (3)
由式(3)可以得到如下结果(浸润液为水),见表2,从表中可以看出纤维接枝后水接触角从112.0°下降为67.88°。
从图1还可以看出,在700~550 cm-1出现了一个弱吸收的宽峰,由于羽绒纤维为天然蛋白质纤维,其结构复杂,基团繁多,查阅文献[11]可知,TiF62-峰出现在600~540 cm-1处,由于接枝的量很小,导致峰较小。说明金属离子接枝到羽绒纤维上。2.3 羽绒纤维改性前后热失重分析
羽绒纤维改性前后热失重曲线,见图2、图3所示。
由图2、图3可见,接枝氟钛酸钾后的羽绒纤维第二阶段热裂解起始温度由原绒的258.1 ℃变为238.8 ℃,快热失重温度从334.3 ℃降低至320.1 ℃左右,快热失重速率从5.45%/min降至5.17%/min,纤维的热失重温度范围变窄,而且明显提前,说明纤维的整体热稳定性降低,这是由于此阶段的分解主要是纤维上的氟钛酸钾的裂解,并伴随纤维本体自身的裂解,并且氟钛酸钾对羽绒纤维的热分解起到了催化作用。另外,在此阶段的裂解过程中,纤维在187.2~250.0 ℃时的热失重质量达到11.99%,从图2中可以看出,纤维的热失重范围主要集中在100~400 ℃,这都说明改性后纤维的热稳定性得到了减低,所以此阶段产生的不可燃性物质,有利于阻燃,提高纤维的阻燃性能。
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2 辐射接枝纳米SiO2的辐射接枝主要利用γ射线[27,28,29,30]或微波[14]作为辐射源引发单体在纳米SiO2表面接枝。
通常情况下, 无机纳米粒子由于表面活化能较大, 容易团聚, 而团聚体的结构松散, 粒子间作用力小, 未经有机化的无机纳米粒子直接填充于聚丙烯等聚合物当中, 不利于复合材料力学性能的提高。章明秋等[27,28,29]将纳米SiO2超声分散于含有一定量单体的正己烷溶液中, 通过60Co-γ射线辐射接枝将纳米SiO2接枝上苯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸酯类单体, 把纳米SiO2转变为由纳米SiO2和接枝共聚物形成的微观复合材料, 接枝改性后的纳米SiO2团聚体内聚强度较大;接枝共聚物包覆了纳米SiO2的外表面, 将接枝改性后的纳米SiO2与PP直接熔融共混, 分子量较低的接枝共聚物可与PP分子链缠结, 改善了纳米SiO2与PP之间的相容性, 从而提高PP/纳米SiO2复合体系的力学性能。
2 传感器材料传感材料通常应具有下列性质:(1)检测率高;(2)响应可逆;(3)对范围较广的化学品和浓度有响应;(4)容易制备,设计简单而且经济;(5)稳定性好,耐腐蚀。为了满足这些要求,人们对炭材料表面进行化学接枝处理,从而大大提高了接枝改性后炭材料在有机溶剂或聚合物基体中的分散性,并显著提高复合材料对有机溶剂蒸汽的电阻响应强度和重现性。例如,碳纳米管/壳聚糖复合材料制成的生物传感器主要应用于检测葡萄糖、DNA、胆固醇。Liu等[13]基于碳纳米管/壳聚糖复合膜设计了一种新型葡萄糖传感器。该传感器具有灵敏度高、响应快、性能稳定等特点。该传感器对葡萄糖的线性响应线性范围为0.01~2.5mmol/L,检出限为1×10-6,响应时间为3.6umol/L。此外,Luo等[14]制得碳纳米管/壳聚糖复合薄膜,用于检测DNA。