最新刊期
      2016 年 第 卷 7 期

        快报

      • 朱昕云,王彩旗
        2016(7): 837-842. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.16068
        摘要： 通过原位化学氧化聚合的方法,在中空介孔二氧化硅纳米粒子表面成功接枝上了聚苯胺(HMSs-PANI).借助透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、氮气脱附吸附等温测试(BET)、热失重(TGA)、小角粉末衍射(XRD) 和zeta电位测试等手段表征了其结构性质.通过循环伏安曲线研究,发现HMSs-PANI分散体系在不同pH条件下具有电化学活性的转变性质,证实了HMSs-PANI在酸性条件下能够进行有效的掺杂从而具有电化学活性.最后用HMSs-PANI来负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX),其展现了良好的酸性pH可控释放行为,在pH=7.4时,22 h 后仅有15%的药物累计释放量.在pH=5的条件下,22 h 后累计释放量达到44%,而在pH=4条件且同样时间之下,释放量为60%.总之,合成的HMSs-PANI酸响应药物控制释放体系在药物传输领域具有潜在应用.  
        关键词：中空介孔二氧化硅;聚苯胺;电化学活性;可控释放   
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        发布时间：2021-03-19

        专论

      • 柏栋予,王柯,白红伟,张琴,傅强
        2016(7): 843-849. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.16048
        摘要： 总结了高分子材料加工的发展趋势及发展历程,并指出过去很多加工新技术的出现都得益于从自然现象及其他材料行业中获得很好的借鉴,如从蜘蛛吐丝发展出溶液纺丝成型、从玻璃吹制发展出吹塑成型、从金属锻造发展出压延成型及固相拉拔成型等;随后针对生物基可生物降解的立构复合型聚乳酸难以采用传统熔融加工方法成型的问题,借鉴金属粉末冶金加工的思路,提出了一种通过低温烧结制备高性能立构复合型聚乳酸制品的新方法.通过这种加工方法不仅可以有效解决立构复合型聚乳酸在熔融加工过程中熔体稳定性差、易降解的问题,而且可以制得耐热性好、光学透明度高、耐水解降解性佳、综合力学性能优异的高性能聚乳酸制品.  
        关键词：高分子加工;加工技术;粉末冶金;聚乳酸;立构复合   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李丹,吴静娴,刘小莉,栾亚菲,陈红
        2016(7): 850-859. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.16150
        摘要： 异体材料表面引起血栓形成是限制血液接触器件成功应用的主要问题之一.传统的表面抗血栓改性策略主要基于抑制纤维蛋白(初级血栓)形成这一基本设计思路,然而大量实践证明,异体材料在接触血液时,凝血反应是不可避免的.纤溶表面的概念突破了传统抗血栓思路,从溶解纤维蛋白的角度设计材料表面,使其在接触血液环境时,充分调动人体纤溶系统,从而迅速溶解初步形成但尚未对人体造成危害的血栓.在过去十几年中,以加拿大麦克马斯特大学的Brash课题组以及作者课题组为代表的研究团队们已经充分证实了纤溶表面这一概念的可行性,并发展了多种构建纤溶表面的方法.本专论详细介绍了这些研究进展,并展望了该领域未来的发展方向,旨在激发更多的研究者关注这个尚未全面开发但却极具潜力和重要性的材料表面抗血栓的新概念和新方法,进而推动其实现在血液接触器件方面的成功应用.  
        关键词：抗血栓;纤溶;表面改性;血液相容性材料   
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        发布时间：2021-03-19

        研究论文

      • 王芳,郝建薇,李茁实,邹红飞
        2016(7): 860-870. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15329
        摘要： 将制备的4种植物基多孔碳,甘蔗渣炭(SBC)、竹叶炭(BLC)、稻壳炭(RHC)及竹茎炭(BSC),以及购置的椰壳炭(CSC)、果壳炭(NSC)、碳纳米管(CNTs)及可膨胀石墨(EG)分别与聚磷酸铵(APP)复合用于阻燃环氧树脂(EP),研究了碳材料比表面积、表面活性及微观形貌对APP阻燃EP燃烧和热解行为的影响.物理吸附仪、X射线光电子能谱仪(XPS)、扫描电镜研究指出,颗粒状竹茎多孔碳(BSC)的比表面积(2063 m2/g)及表面活性基团C-O-、C O及COO-的比例显著大于其他碳材料;各种碳材料均以微米级尺度分布于阻燃EP基体.氧指数(LOI)、UL 94垂直燃烧及锥形量热仪研究表明,0.8 wt% BSC或CNTs与3.1 wt% APP协同阻燃EP的LOI分别由EP的24.6%提高到27.3%和27.6%,UL 94均为V-1级,峰值热释放速率分别比EP/APP降低了27%和28%.碳材料的协同阻燃效果主要取决于微观形貌;对于颗粒状多孔碳,其比表面积、O/C比及表面活性基团比例越大,协同阻燃效果越好.热失重分析、共聚焦拉曼光谱及XPS研究证实,碳材料提高了EP/APP复合材料的初始分解温度和残炭量;大的比表面及表面活性,以及管状形貌能够提高环氧树脂复合材料高温残炭量、促进残炭类石墨化转变、改善残炭耐高温氧化性能.  
        关键词：碳材料;聚磷酸铵;环氧树脂;燃烧性能;热解行为   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭拥军,代刚,冯茹森,郑超
        2016(7): 871-879. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15330
        摘要： 以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)和双丙酮丙烯酰胺(DAAM)为共聚单体,在水溶液中采用常规自由基聚合以K2S2O8-Na2SO3双氧化还原体系为引发剂,合成了一系列具有最低临界溶解温度(LCST)的温敏性聚合物P(DMA-co-DAAM).采用紫外可见分光光度计、动态光散射、芘荧光探针法和变温核磁共振氢谱等多种手段研究共聚物在不同温度下的溶液结构,结果表明共聚物P(DMA-co-DAAM)具有明显的热致缔合行为,在低温下聚合物以单链形式溶解,温度升高超过LCST之后由于P(DMA-co-DAAM)分子链上DAAM侧基发生亲水-疏水性变化,部分疏水链段缔合形成微相分离的胶束聚集体.进一步的研究还表明通过改变共聚物组成和溶液浓度能够有效调节共聚物溶液的缔合转变温度,共聚物P(DMA-co-DAAM)的LCST值与DAAM含量成很好的线性关系,DAAM含量越高LCST温度越低.采用常规自由基聚合所带来的链间异质性以及分子量的多分散性等特点并没有显著影响共聚物P(DMA-co-DAAM)的温敏性.  
        关键词：双丙酮丙烯酰胺;N,N-二甲基丙烯酰胺;亲水/疏水平衡;热缔合;最低临界溶解温度   
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        发布时间：2021-03-19
      • 胡朝霞,李江涛,严小波,鞠荣茂,陆瑶,高颖,陈罕雯,陈守文
        2016(7): 880-886. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15325
        摘要： 采用芳香亲核取代反应及溶液铸膜法,制备了一系列具有不同离子交换容量(IEC)的侧链型磺化聚芳醚砜(sSPFAE)阳离子交换膜,并作为分离膜应用于微生物燃料电池(MFC).研究了sSPFAE膜在双室MFC中产电性能并与商用阳离子交换膜进行了对比.sSPFAE 膜的IEC为0.97~1.56 mmol/g,厚度约为80 m,在30℃时吸水率为20.9%~41.7%,电导率达到27.3~60.5 mS/cm,高于商用膜(22 mS/cm, 420 m).对采用sSPFAE膜的MFC,根据峰功率密度法及极化曲线斜率法得到的MFC内阻约为29~64 ,随着IEC的升高而降低,库伦效率达到47.7%~55%,其中sSPFAE-1.56膜的最大功率密度达到657.3 mW/m2,且sSPFAE膜均表现出优于商用膜的产电性能.利用模拟等效电路对整个MFC系统进行EIS分析,结果表明阳极扩散内阻占这类MFC系统总内阻的87%~90%.结合循环伏安曲线、电化学阻抗谱测试及电极电势分析结果,表明分离膜对两极室间物质传递及阳极扩散阻抗有较大的影响.  
        关键词：微生物燃料电池;分离膜;侧链磺化;磺化聚芳醚;扩散阻抗   
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        发布时间：2021-03-19
      • 智杰颖,路洪丽,王海庆,王慎平,林文俊,乔从德,贾玉玺
        2016(7): 887-894. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15332
        摘要： 为了定量分析轮胎胎面胶动态力学性能及能量损耗,建立了基于广义Maxwell模型的黏弹性本构关系,根据胎面胶在各个温度下恒温动态压缩时的储能模量与损耗模量的频率扫描实验数据并采用非线性回归法求解误差函数的极小值的方法,确定各个温度下的黏弹性广义Maxwell模型参数.利用ABAQUS/Standard有限元软件数值模拟胎面胶动态压缩过程,得到不同温度下胎面胶的损耗角正切随激振频率的变化规律,并与实验结果进行对比分析.结果表明,黏弹性广义Maxwell模型及其参数的获取方法可以准确地用于胎面胶动态力学性能分析.在此基础上,定量预测了在不同温度及频率下每一循环载荷周期中胎面胶的应力-应变迟滞回线以及单位体积胶料的能量损耗,分析显示随频率增大,单位体积胶料的能量损耗逐渐增大,并且随着温度降低,能量损耗增大的幅度加大.  
        关键词：胎面胶;广义Maxwell模型;动态模量;参数拟合;能量损耗   
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        发布时间：2021-03-19
      • 杜文杰,任毅,唐毓婧,姚雪容,郭梅芳,张师军,刘立志
        2016(7): 895-902. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15333
        摘要： 选择了2种密度和分子量相近但共聚单体分别为1-丁烯和1-辛烯的线性低密度聚乙烯(LLDPE)为原料制膜,通过Elmendorf撕裂、直角撕裂、广角X光衍射(WAXS)及小角X光散射(SAXS)研究了薄膜的撕裂性能和结构的关系.实验表明我国现行通用的直角撕裂法表征撕裂的结果与国际通用的Elmendorf撕裂发现得到的结果相差很大.Elmendrof撕裂的形变速度接近薄膜的实际破裂速度,比直角撕裂的形变速度快很多.实验结果表明薄膜在低速和高速形变下(如500 min-1)的结构响应显著不同,这一差别应该是导致此二撕裂方法表征差异的原因.LLDPE薄膜的撕裂性能在很大程度上,但并非完全由其聚集态的结构来决定,反映晶体间连接强度的系带分子(tie chain)密度也是一个重要因素.共聚单体为辛烯的薄膜和共聚单体为丁烯的薄膜相比不仅撕裂强度要大很多,在相同取向的情况下,其撕裂强度的降低也小很多.  
        关键词：线性低密度聚乙烯;流延膜;撕裂性能;取向;结构   
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        发布时间：2021-03-19
      • 黄汉雄,杨杏,肖成龙
        2016(7): 903-909. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15336
        摘要： 研发一种包含电加热和水冷却的快速热循环成型技术,以改善采用超临界氮气为物理发泡剂的注塑微孔发泡聚甲醛(POM)盖板的表面质量.通过优化设计,整个模具型腔表面的温度均匀性得到明显改善.定量研究模腔表面温度(TM)对注塑微孔发泡POM盖板的泡孔结构和表面质量的影响,并分析相关的机理.结果表明,提高TM可减小微孔发泡POM盖板的未发泡皮层厚度,但使其泡孔的直径少量增加、分布均匀性降低.使TM从40提高至150℃可明显改善微孔发泡POM盖板的表面质量、减小表面粗糙度达85%,而不会明显增加成型周期.TM取150℃时可消除常规注塑微孔发泡存在的制品表面缺陷.TM要适当高(约130℃)以在改善微孔发泡POM盖板表面质量的同时保持良好的泡孔结构.  
        关键词：微孔注塑;超临界流体发泡;模腔表面温度;聚甲醛;泡孔结构;表面质量   
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        发布时间：2021-03-19
      • 钱涛,汪涓涓,张庆华,詹晓力,陈丰秋
        2016(7): 910-918. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15337
        摘要： 通过ARGET ATRP(电子转移催化剂再生原子转移自由基聚合)法,以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸[N-甲基全氟己烷磺酰胺基]乙酯(C6SA)为单体,利用干式化学接枝法合成的SiO2-NH-Br为引发剂,分步接枝得到了表面性能优异的有机/无机复合微-纳结构材料SiO2-P(MMA-b-C6SA).该材料经氢氟酸刻蚀后,采用凝胶渗透色谱(GPC)测定了接枝聚合物的分子量及其分布,结果表明在纳米SiO2表面生长出了分子结构可控的嵌段聚合物.透射电镜观察SiO2-P(MMA-b-C6SA)复合物形貌呈现均匀分散的球形颗粒,表明所制备的有机/无机复合物在有机溶剂中具有良好的分散性.热重分析结果表明,该材料化学结构均一,并具有良好的热稳定性.本文采用具有工业应用前景的ARGET ATRP法,将环境友好的含氟单体(C6SA)接枝在无机粒子表面,赋予其低表面能特性,使其水接触角达到143,HD的静态接触角达到90,表现出了优异的疏水疏油性能,并具有自清洁的性能.  
        关键词：ARGET ATRP;有机无机复合材料;含氟嵌段共聚物;表面引发;自清洁   
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        发布时间：2021-03-19
      • 郭彦娟,刘伟区,王政芳,谭建权
        2016(7): 919-924. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15335
        摘要： 用AGET ATRP法制备含环氧基的含氟嵌段聚合物聚甲基丙烯酸六氟丁酯-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PHFMA-b-PGMA),将其用于双酚A型环氧树脂改性.表面性能测试表明,PHFMA-b-PGMA改性环氧涂膜的表面疏水疏油性优于纯环氧,且经长时间水浸泡、丁酮浸泡或高温热处理后,其表面稳定性仍表现优良.热性能测试表明,PHFMA-b-PGMA改性环氧的热稳定性优于纯环氧.机械性能测试结果表明,用PHFMA-b-PGMA改性环氧有助于韧性提高,与断裂面SEM测试结果相吻合.  
        关键词：含氟嵌段聚合物;ATRP;环氧树脂;改性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 雒春辉
        2016(7): 925-930. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15315
        摘要： 结合紫外-可见光 (UV-Vis)、圆二色谱(CD)、动态光散射(DLS)、升温核磁氢谱(1H-NMR)以及溶剂同位素效应研究了聚(N-甲基丙烯酰-L--异丙基天冬酰胺),简称为PA48,温敏行为的驱动力因素.浊度实验表明聚合物在酸性水溶液呈现可逆的LCST型温敏性.例如在pH=1时浊点(CP)为39.9℃,降温过程有0.9℃的滞后;CD实验表明吸收波长在温度升高时基本不变;溶剂同位素实验表明PA48在重水中的CP比轻水中低6.0℃;DLS结果表明在溶液温度低于CP时PA48以单分子链存在,而当温度接近CP时形成聚集体,进一步升高温度时聚合物发生去水合化作用从而相分离;变温 1H-NMR表明聚合物去水合化顺序为疏水性骨架链,亲水性天冬氨酸侧链.研究表明聚合物温敏行为由疏水相互作用驱动并伴随着去水合化与相分离过程.  
        关键词：温敏性;天冬氨酸;去水合化;相分离;驱动力   
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        发布时间：2021-03-19
      • 雷小梅,罗发亮,司朋飞,沈志远,丁生芳,李书蒙
        2016(7): 931-937. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15339
        摘要： 采用熔融共混的方法制备了聚甲醛(POM)/丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物(PBSA)合金.利用FTIR、DMA、DSC、PLM及WAXD研究了POM与PBSA分子间相互作用、相容性及结晶行为.结果表明PBSA的羰基和POM的端羟基之间形成了氢键,这使得PBSA和POM具有一定的相容性,同时使POM的熔融与结晶温度降低;当POM含量为15%时对PBSA起到成核剂的作用,促进了PBSA的结晶,使其晶体结构变得致密.另外,POM与PBSA之间的相容性依赖于PBSA含量,随着PBSA含量的增大,两者的相容性变好,但是PBSA的加入并没有改变POM的晶型.  
        关键词：聚甲醛;丁二酸丁二醇酯-己二酸丁二醇酯共聚物;熔融共混;分子间相互作用;结晶;相容性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 李从严,伊朗,徐舒婷,黄卫,颜德岳
        2016(7): 938-945. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15346
        摘要： 通过分子设计合成了一种含叔丁基、醚键和双酚A单元的二胺单体2,2-二(3'-叔丁基-4'-氨基二苯醚-4-基)丙烷(4),然后将其与4种商品化的芳香二酐单体:联苯四羧酸二酐(BPDA)、二苯醚四酸二酐(OPDA)、二苯六氟异丙基四酸二酐(6FDA)和均苯四酸二酐(PMDA)经高温一步法制备了一系列新型聚酰亚胺(PI)树脂,并对它们的结构与性能进行了研究.结果表明,该系列PI在NMP、DMF、DMAc、THF和CHCl3等普通有机溶剂中具有良好的溶解性;玻璃化转变温度Tg(DSC)在265~302℃之间,5%热失重温度(N2氛围)在519℃以上;在400~760 nm 可见光波长范围内,具有优异的光学透明性,透光率约等于或大于90%;PI的数均分子量(Mn,GPC)在1.90104~3.90104范围内,分子量分布(PDI)介于2.63~4.63之间,X-射线衍射(XRD)结果表明所得PI为无定形聚合物,吸水率低于0.5%.叔丁基、醚键和双酚A单元同时引入具有协同效应,可提高PI的溶解性和透明性,并保持PI原有良好的热稳定性、机械性能和较低的吸水率.  
        关键词：聚酰亚胺;可溶性;叔丁基;双酚A单元;透明性   
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        发布时间：2021-03-19
      • 孙晋皓,冯欣,李鹏,朱锦,汤兆宾
        2016(7): 946-954. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15347
        摘要： 研究了环氧呋喃树脂反应增容改性聚乳酸/淀粉复合材料,对索氏提取法得到的淀粉进行1H-NMR、FTIR、XPS和静态接触角测试表征.结果表明在熔融共混过程中环氧呋喃树脂(FER)与淀粉及聚乳酸(PLA)发生化学反应,从而起到反应性增容的作用.另外,利用SEM、万能材料试验机和DSC分别对复合材料的界面相容性、机械性能以及热性能进行了表征,结果表明FER能够显著改善PLA和淀粉之间的界面相容性,在保持PLA高强度高模量的基础上,显著提高了PLA/starch复合材料的综合机械性能和结晶性能.  
        关键词：环氧呋喃树脂;聚乳酸/淀粉复合材料;界面相容性;机械性能   
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        发布时间：2021-03-19
      • 余勇,王向红,朗文昌,李士本
        2016(7): 955-962. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15304
        摘要： 采用实空间自洽场理论研究了ABC对称线性三嵌段共聚物薄膜的自组装结构及其转变规律.选取具有特定聚合物参数的对称线性三嵌段共聚物,对无修饰条纹和有修饰条纹的两类薄膜受限表面情况,通过调节其薄膜表面场强度和薄膜厚度,获得了一系列新颖的聚合物薄膜微结构.研究结果表明,在无修饰条纹的单一薄膜受限情况下,共聚物趋向于形成规整有序的层状或穿孔层状结构;而在有条纹修饰情况下,共聚物在相应的条纹修饰区域下发生微相分离并趋于形成水平柱状结构.  
        关键词：自洽场理论;线性三嵌段;薄膜受限;修饰条纹   
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        发布时间：2021-03-19
      • 张翠歌,朱叶,罗静,魏玮,顾瑶,刘晓亚
        2016(7): 963-970. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.15350
        摘要： 用L-苯丙氨酸乙酯(L-Phe)改性透明质酸(HA)双亲性生物大分子(HA-Phe)负载生物活性分子木瓜蛋白酶(papain),HA-Phe和Papain通过静电、氢键和疏水相互作用自组装形成生物基Papain/HA-Phe复合纳米粒子.用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对复合纳米粒子的尺寸和形貌进行表征.结果显示,形成的复合纳米粒子为球形结构,粒径约308 nm.以此复合纳米粒子为颗粒乳化剂稳定白油,形成水包油型Pickering乳液.乳液的扫描电镜(SEM)显示,复合纳米粒子吸附在油水界面,形成复合纳米粒子的吸附层以稳定乳液.详细研究了pH和盐浓度对复合纳米粒子性质和复合纳米粒子乳化性能的影响.结果表明,随着pH增加,复合纳米粒子在油滴表面的吸附数目减少,乳化性能降低;随着盐浓度增加,复合纳米粒子的形变能力增强,乳化性能提高.进一步研究了乳液中木瓜蛋白酶的活性及美白效果.研究表明,制备的乳液保留了一定的活性,且具有一定的美白效果.  
        关键词：自组装;复合纳米粒子;透明质酸;木瓜蛋白酶   
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        发布时间：2021-03-19
      • 王洁,李惠梅,倪云洲,周永丰,颜德岳
        2016(7): 971-978. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2016.16083
        摘要： 以超支化聚合物囊泡为模板制备了贵金属纳米颗粒表面功能化的杂化囊泡.模板囊泡通过多巴胺修饰的超支化聚醚HSP-DA在水中自组装形成.在碱性条件下,囊泡表面的多巴胺自聚合生成聚多巴胺,实现囊泡的交联.由于聚多巴胺具有强黏附特性,因此可以将HSP-PDA交联囊泡分别与Au纳米溶胶、Ag纳米溶胶直接混合,得到Au纳米颗粒或Ag纳米颗粒功能化的杂化囊泡.分别测定了2种杂化囊泡的拉曼光谱,发现杂化囊泡产生了明显的表面增强的拉曼光谱(SERS)信号,清晰显示了对应于囊泡模板分子的拉曼信号,表明可以通过SERS来原位检测囊泡的组成.Ag纳米颗粒杂化囊泡展示出更高的SERS灵敏度,可进一步作为探针检测水中浓度为10-7 mol/L罗丹明6G分子,得到了显著增强的拉曼光谱,证明所制备的Ag纳米颗粒杂化囊泡可用于目标分子的痕量检测.  
        关键词：金纳米颗粒;银纳米颗粒;囊泡;多巴胺;表面增强拉曼光谱   
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        发布时间：2021-03-19
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