摘要：多酚是存在于植物性食物中的一类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。然而,在食品加工、储藏和消化的过程中,多酚容易遭受外界不利因素(如高温、光照、碱性环境等)的影响而降低甚至丧失生物活性。淀粉基凝胶体系不仅具有天然来源多糖类物质良好的生物相容性、可降解性和安全性,而且自身三维网络结构对小分子表现出优异的包封能力和有效的控释作用。近年来,通过不同方式(如3D打印、共价或非共价交联以及作为凝胶填充物)所构建的淀粉基凝胶,在提高多酚类小分子活性成分的稳定性和生物利用率等方面表现出较大的应用前景。本文首先介绍了多酚的生物活性以及自身的局限性,着重探讨了淀粉自身的特性(如糊化、老化、胶凝性等)以及不同交联方式与淀粉基凝胶形成之间的联系,进一步分析了多酚在淀粉基凝胶形成中的作用,以及所构建的淀粉基凝胶对多酚封装和释放性能的影响,在此基础上,对淀粉基凝胶-多酚体系在食品中的应用前景和挑战进行了展望。

摘要：现有导电凝胶材料在实际使用时存在诸多缺陷,因此设计出一种兼具高强度、高黏附性和高导电性的凝胶材料具有重要的应用意义。本文以丙烯酸(AAc)和丙烯酸-N-羟基琥珀酰亚胺酯(AAc-NHS ester)为基体,聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂,引入氧化石墨烯(GO)作为增效成分,通过光引发一步聚合法制备了复合凝胶材料(PAA-NHS/GO)。GO的引入提高了体系的交联度,增强了凝胶的稳定性并赋予了凝胶高导电特性。PAA-NHS/GO的拉伸强度、断裂伸长率、电导率分别可达0.336MPa、302.6%和0.93S/m。复合凝胶的功能基团能与组织表面产生强黏附效果,黏附强度超过40kPa,同时还具备高生物安全性和优异的生物相容性。在外力作用下,复合凝胶表现出稳定的应变传感特性。而在用于心电信号监测时,复合凝胶的灵敏度高,并可实现稳定清晰的信号传输。PAA-NHS/GO作为新型导电黏附凝胶,有望用于柔性可穿戴、生物传感、电子皮肤等领域。

摘要：磷酸(PA)掺杂聚苯并咪唑(PBI)以其优异的热化学稳定性和高玻璃化转变温度成为高温质子交换膜燃料电池(HT-PEMFCs)的首选材料。然而,由于低温下磷酸较弱的解离度和传递速率,导致膜的质子传导性能不佳,电池冷启动困难。因此,研发可在宽温湿度范围内高效运行的高温质子交换膜成为当前挑战。特别是拓宽其低温运行窗口、实现冷启动对这类质子交换膜燃料电池在新能源汽车领域的实际应用具有重要意义。本文通过多聚磷酸溶胶凝胶工艺与内酯开环反应设计并合成了一系列磷酸掺杂的具有柔性烷基磺酸侧链的凝胶型聚苯并咪唑质子交换膜。重点探究了烷基磺酸的引入以及侧链长度对磷酸掺杂水平、不同温湿度下的质子传导率及稳定性的影响规律。研究结果表明,所制备的质子交换膜具有凝胶型自组装片层堆叠的多孔结构,有利于吸收大量磷酸并提供质子快速传输通道。其中,PA/PS-PBI展现出了在宽温域范围内均优于目前所报道的其他工作的质子传导性能。特别是常温下,其质子传导率从原膜的0.0286S/cm提升至0.0694S/cm。80℃下,其质子传导率从原膜的0.1117S/cm提升至0.1619S/cm。200℃下,其质子传导率从原膜的0.2609S/cm提升至0.3578S/cm。此外,该膜在80℃和0%相对湿度(RH)条件下仍可具有与Nafion膜在100%RH时相当的质子传导率,为打破质子交换膜经典定义、实现宽温域(25~240℃)运行提供新的方案。

摘要：目前,重金属废水处理技术研究中采用的生物吸附剂大多呈粉体状,会因活性结构特性不易保持,并且固液分离损失大、能耗高,导致其在重金属废水处理工程化应用受到制约。文章以丙烯酸和壳聚糖为原料,通过紫外交联法制备块体凝胶并负载废酵母作为生物吸附剂。研究紫外交联丙烯酸复合壳聚糖制成凝胶的优化条件,当丙烯酸与壳聚糖的比值为30∶1,加入15%质量百分比的N-N亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,再加入2%质量百分比的1173D作为光引发剂,此时制备出的含废酵母丙烯酸复合壳聚糖基水凝胶具有较好的溶胀性能和孔洞结构,对于Zn、Cd或Pb离子吸附去除率分别为27.8%、30.8%和38.8%。凝胶包埋废酵母后,去除水中低浓度的重金属Zn、Cd和Pb离子均有提升,对Pb^(2+)溶液的综合吸附去除率达到74.8%。丙烯酸-壳聚糖凝胶作为生物吸附剂载体实现简易快速包埋成型,块体形状有利于后续载体回收。

摘要：肥料行业的发展正从传统化肥向新型肥料转变。肥料使用在保障粮食安全方面发挥了重大作用,但传统肥料利用率低、养分损失大、环境风险加剧,大多数肥料产品不能按照作物的营养需求规律实现养分精准供应。而智能肥料的研发与创新为解决该问题提供了有效途径,在时空上更精准匹配作物对养分的需求。本文系统综述了pH响应材料的类型、来源及响应机理,探讨pH响应材料的化学结构对pH响应行为的影响,提出pH响应材料促进根肥互馈的观点,剖析pH响应材料在智能肥料中的应用前景,进一步明确pH响应材料在绿色智能肥料创制领域的应用潜力、未来的研究方向及面临的挑战。文章以根肥互馈理念为核心,综合考虑pH响应材料与作物根际酸化效应,设计并利用pH响应材料把根分泌物与智能肥料有机连接,提出开发pH响应肥料的创新思路,指出根肥互馈是协同肥料养分释放和作物养分吸收的关键,提出基于根肥互馈原理匹配作物养分需求规律且具有环境友好性的绿色智能肥料将成为新型肥料的发展趋势。

摘要：目的综述抗肿瘤刺激响应型凝胶的制剂新进展,为此类凝胶的进一步研究与开发应用提供思路。方法查阅近年来国内外关于抗肿瘤刺激响应型凝胶的相关文献,并对其进行整理、归纳与总结。结果装载抗肿瘤药物的pH敏感型凝胶、热敏型凝胶、光热敏感型凝胶、微波响应型凝胶、超声响应型凝胶在制剂上均有新进展,能够缓释药物,降低药物毒副作用,具有良好的生物相容性。结论抗肿瘤刺激响应型凝胶,虽然存在制作成本较高,设计过程复杂等问题,面临成果转换较少、实际应用不多的现状,但仍然拥有巨大的潜力,能够在肿瘤局部治疗中发挥巨大的作用。

摘要：室温磷光(RTP)材料因其独特的发光性质和在光电、传感、生物成像及信息加密等领域广阔的应用前景吸引了研究者的兴趣。近年来,科学家探索了各种方法调控有机分子的室温磷光,并通过磷光分子结构设计以及磷光保护基质的构建成功构筑了长寿命和高量子效率的有机室温磷光材料。超分子凝胶作为诱导室温磷光的新基质,具有三维网络结构、热可逆性质及刺激响应性等优势而引起关注。本综述围绕无金属室温磷光凝胶材料和含金属室温磷光凝胶材料,总结了近年来关于室温磷光凝胶材料的研究现状,并在此基础上,简要展望了室温磷光凝胶材料研究的发展趋势。

摘要：兼具优良导电性和多重形状记忆多功能水凝胶柔性传感器的构筑极具挑战。通过分子设计采用自由共聚和冷冻-解冻法将MXene纳米片引入兼具温度响应的高分子聚乙烯醇和金属离子响应的聚丙烯酸网络中,制备了具有双重形状记忆的导电水凝胶并构筑了应变传感器。采用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射及傅里叶红外光谱等技术研究了该纳米片和复合水凝胶的形貌及结构,研究了MXene含量对该水凝胶力学性能、导电性能及形状记忆性能的影响规律。研究表明:MXene纳米片均匀分散在复合水凝胶中,且与水凝胶网络通过氢键交联,这不仅强化了该水凝胶的力学性能,而且提高了双重形状记性水凝胶的形状固定率。其中,复合水凝胶的抗拉强度提升至236.10 kPa,是纯水凝胶的7.3倍,对铁离子的形状固定率从69.44%增加至94.44%,对温度响应的形状固定率从63.89%增加至88.89%。该水凝胶传感器的信号在多次快速拉伸应变循环下表现出色的连续性和一致性,这为环境适应性柔性传感器的构筑提供了新思路。

摘要：利用纤维素/丝素蛋白凝胶改性棉织物,用提取的茜草染料对改性织物进行染色,并测试改性织物染色、抗菌、服用与防紫外线性能。测试结果表明:纤维素/丝素蛋白凝胶改性棉织物对茜草染料的上染率、K/S值与染色后的抗菌性能、断裂强力、汗液色牢度与防紫外线性能均随着丝素蛋白的加入而改善,当丝素蛋白质量分数超过50%后,各项性能趋于稳定;在酸性汗液环境下,断裂强力随汗液量的增加而增加,增加幅度随丝素蛋白含量的增加逐渐降低;在碱性汗液环境下,断裂强力呈先增后减的趋势;折皱回复角、汗液色牢度与防紫外线性能均随浸润汗液量的增加而降低;当凝胶为纯纤维素时,折皱回复角、汗液色牢度与防紫外线性能在酸性汗液中的下降幅度大于碱性汗液环境;当引入丝素蛋白后,其下降幅度小于碱性汗液环境。综合分析认为:采用纤维素/丝素蛋白凝胶对棉织物进行改性时.应该根据使用人群汗液的酸碱性来选择合适的纤维素与丝素蛋白比例。

摘要：有机聚合物电解质凭借高柔韧性、易于加工、便于大规模生产、电极界面可控等优点,对推动高能量密度和高安全性的固态电池的发展具有巨大潜力。从凝胶型聚合物电解质和无溶剂固体聚合物电解质两种主要的有机聚合物电解质出发,梳理了两种电解质的发展脉络与作用机理,同时讲述了其物理、化学性质和其在钠离子电池中的应用进展,并进一步讨论了两种电解质面临的挑战和未来的研究方向。最后,提出了有机聚合物电解质未来发展可能面临的问题,并展望了未来材料设计和工业放大的发展方向。