聚二甲基硅氧烷

基于有机硅聚二甲基硅氧烷( PDMS )的平衡取样已用于测定自由溶解的疏水有机物( HOCs )的浓度，评估这些化合物在水环境中生物积累的热力学势。这使得基于PDMS的取样技术能够协助传统的取样和提取方法测定水产养殖产品中的HOCs浓度。本研究是对PDMS如何很好地告知中国东部地区养殖场池塘养殖物种遗留或目前使用的有机化学物质的组织残留和膳食风险的原位演示。对于多溴联苯醚( PBDEs，n = 10 )等遗留污染物，基于PDMS的预测浓度与60 %的生物群(包括上海生物群和底栖生物群)的脂类标准化浓度具有很好的一致性。对于目前使用的农药，如拟除虫菊酯( PE ) ( n = 4 )和有机磷农药( OPPs，n = 7 )，测得的组织残留量均始终保持高于PDMS预测的水平，可能是由于环境不断输入造成的。对于有机氯农药( OCPs，n = 5 )，仅检出的化学物也被低估。由养殖产品摄食率和毒理学数据调整，由于PBDEs的优势，PDMS预测的这些化学物质的目标危害商与组织中实测浓度的化学物质一般具有可比性。总体而言，基于PDMS的平衡取样为预测PBDEs的组织残留和膳食风险提供了一种替代方法。此外，对于PEs、OPPs和OCPs应谨慎使用。提高PDMS对这些化学物质在养殖池中的应用值得今后研究。环境毒理学Chem 2021，40：79 - 87 . 1.2020 SETAC。

酶解是一种常用的纤维素材料整理方法，用于改善织物的柔软性、外观和表面性能。然而，其引发超疏水的潜力尚未得到深入研究。本研究分两步制备了超疏水纤维素织物。利用黑曲霉产纤维素酶，通过酶解，在织物表面实现微/纳米层次粗糙度。随后，采用聚二甲基硅氧烷( PDMS )浸涂法进行疏水处理，通过改变酶浓度和处理温度，找到超疏水性能最大的值。随着酶浓度和温度的升高，纳米尺度粗糙度增加，同时伴随着重量的减少。随着酶解失重的增加，结晶度和拉伸强度降低的程度也增加。由于纤维表面的微/纳米结构形成气囊，水接触角增大，脱落角趋于减小。用5   g / l酶在60   ℃下处理60   min，用PDMS 1   wt . %涂层溶液涂复的样品超疏水性能最大，水接触角为162°，脱落角为7.0°，开发的超疏水织物的失重率为2.9 %，拉伸强度降低率为39.0 %。这种方法降低了引入纳米级粗糙度的额外过程的必要性，具有生产超疏水纤维素生物质用于户外服装的潜力。

聚二甲基硅氧烷( PDMS )因其具有生物相容性、柔韧性和透明性等优点而得到了广泛的应用。然而，低的机械强度限制了它的进一步应用。提高其力学性能的一个途径是用高强度增强体对PDMS基体进行增强。碳纤维( CF )、碳纳米管( CNT )等碳材料被广泛应用于增强PDMS的力学性能。3D打印技术是制备碳材料/ PDMS复合材料的一种很有前途的快速成型方法。在此，我们对打印三维结构所必需的元素CF / PDMS和CNT / PDMS线条进行3D打印，以研究碳材料/ PDMS复合材料的3D打印和力学性能。流变分析表明，CF的加入并未影响CF / PDMS油墨的印刷适性。与4 wt % CF增强PDMS的纯PDMS相比，CF / PDMS印刷线的拉伸模量提高了52.4 %。CNT在PDMS中的团聚限制了印刷CNT / PDMS线材杨氏模量随CNT浓度增加的提高。本工作分析了3D打印参数对碳材料/ PDMS线条的影响。也为研究挤出3D打印工艺提供了一种通过分析本质线条的方法。

在健康监测系统领域，可穿戴天线的设计提供了全球的监测和通信。为了满足可穿戴天线的要求，需要考虑灵活性、成本和数据传输速率等性能。本文表示了利用高频结构模拟器( HFSS )对U形槽矩形微带贴片天线( RMSA )的设计和仿真，并分析了它们在不同柔性基板下的性能。RMSA采用其他柔性衬底材料如环氧、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚酰胺、RT Duroid和PDMS设计，管理2.4 ~ 2.6   GHz的工作频率。通过保持所有基板高度相同，分析天线的反射系数、带宽、辐射方向图、增益和成本等参数。提出的以PDMS为基底材料的天线，发现适合于健康和重量监测系统。

高效、环保地净化有毒污染物产生的废水，无论对科学还是工业都是严峻的挑战。最有前途的方法之一是光催化驱动的化学降解有机污染物形成无毒气体。当光催化剂以细粉的形式使用时，可以达到很高的效率。然而，这就产生了一个新的问题，即光催化粒子的过滤和从正在净化的水中分离。我们演示了聚二甲基硅氧烷( PDMS )如何参与各种构型的光催化材料的制备，例如。PDMS作为光催化剂颗粒包埋的载体，不透水或多孔PDMS作为表面负载型光催化剂的载体，或者PDMS以薄涂层的形式与光催化剂化学键合，可以帮助克服粉末光催化剂的局限性，提高光催化效率。PDMS的光学透明性、易制备性、材料的基本性能微调性、化学稳定性、生态友好性等一系列特性使得PDMS在制备光催化剂复合材料方面优于其他的候选材料。

本研究旨在提高电容式压力传感器组成中采用多孔结构和锥形图案的传感器的灵敏度。本研究介绍了一种利用含有聚二甲基硅氧烷( PDMS )的乳液和牺牲溶剂的微波辐照制备多孔结构和锥形图案的简单快速的制备方法。通过这种方法，可以在几分钟内简单地制备出多孔PDMS介质层。在外压作用下，通过提高变形能力和提高介电常数，提高了灵敏度。研究了模式距离的影响，模式距离为600   μ m的传感器的灵敏度约为5   kPa - 1。此外，还通过有限元分析研究了长径比和花纹尖锐度的影响。最后，我们利用传感器阵列和手指附着的传感器对传感器的性能进行了验证，并将其应用于可穿戴设备，如人工皮肤、手术机器人和压力监测系统等。

室内空气污染传统上受到的关注不如室外污染，尽管室内污染物水平一般高出两倍，人们将80 ~ 90 %的生命花在增加密闭建筑上。每年有500多万人因室内空气质量差导致的疾病过早死亡，这也因员工生产力降低、物质损坏、卫生系统费用增加而造成千万富翁损失。室内空气污染物包括颗粒物、生物污染物和400多种化学有机和无机化合物，其浓度受多种室外和室内因素的影响。防止污染物在技术上并非总是可行的，因此需要实施具有成本效益的主动减排单位。迄今为止，没有任何单一的物理化学技术能够以符合成本效益的方式处理所有室内空气污染物。这个问题需要以优越的资本和运营成本为代价，使用顺序的技术配置。此外，传统物理化学技术的性能仍然受到室内环境污染物浓度低、多样性和变异性的限制。在这方面，生物技术已成为一个具有成本效益和可持续的平台，能够根据植物、细菌、真菌和微藻的生物催化作用来应对这些限制。事实上，基于生物的净化系统可以提高建筑的能效，同时提供额外的美学和心理效益。本审查批判性地评估了室内空气污染问题和预防策略的最新状况，以及室内污染物削减的物理化学和生物技术的最新进展。

采用三步法合成了含有不同摩尔质量的聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚环氧乙烷( PEO )或聚环氧丙烷( PPO )的嵌段共聚物。采用质子核磁共振( 1H NMR )和基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱( MALDI-ToF-MS )对功能均聚物嵌段和最终双嵌段共聚物进行了表征。然后，这些聚合物被纳入与工业相关的溶剂型涂料配方。利用X射线光电子能谱( XPS )和角度分辨和深度剖面测量相结合的方法，得到了固化涂层前几纳米处嵌段共聚物的浓度剖面。这些两亲性分子被发现具有极高的表面活性，并且只在极少的浓度下观察到PDMS在涂层表面的高度富集。离析的程度对硅氧烷和聚醚嵌段的精确质量都很敏感，其中任一部位尺寸的增大都导致表面富集程度整体下降。PDMS- PPO被发现比PDMS- PEO更与涂层网络相容，这从前者的大幅度下表面富集得到佐证。此外，通过表面张力和水接触角的测量对液体和固化膜的表面性质进行了表征，证实了XPS的变化趋势。在涂层干燥过程中发生的复杂和动态过程的特性是提供有效调整特定涂层系统以满足与个别应用有关的所需表面特性的能力的关键。

MPEG甲基丙烯酸酯的炔基功能化共聚物与叠氮化PDMS发生叠氮化-炔环加成反应，得到含聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚乙二醇甲醚( MPEG )的两亲性共聚物‘。点击‘反应以33 - 47 %的效率递增接枝度进行。接枝共聚物可对载药量( DLC )在2 ~ 68 % ( VitC )范围内的维生素C ( VitC )、阿魏酸( FA )和精氨酸( ARG )等活性物质进行胶束化和包封，51 ~ 89 % ( FA或ARG )。体外释放研究(磷酸盐缓冲液生理盐水、PBS，pH = 7.4或5.5 )表明，活性物质的最大释放主要在1 ~ 2 h后。通过Franz扩散池透皮试验评价释放活性物质在模拟皮肤中的渗透性，表明其在溶液中( 2 ~ 16 % )有轻微的扩散，并残留在膜中。对所选FA载体的研究显示，与对照细胞相比，FA对细胞活力、增殖能力或衰老、细胞凋亡/坏死差异或细胞周期中断均无负面影响。这些结果表明，根据理化表征和生物学研究，所呈现的胶束体系是化妆品物质载体的良好候选。

MPEG甲基丙烯酸酯的炔基功能化共聚物与叠氮化PDMS发生叠氮化-炔环加成反应，得到含聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚乙二醇甲醚( MPEG )的两亲性共聚物‘。点击‘反应以33 - 47 %的效率递增接枝度进行。接枝共聚物可对载药量( DLC )在2 ~ 68 % ( VitC )范围内的维生素C ( VitC )、阿魏酸( FA )和精氨酸( ARG )等活性物质进行胶束化和包封，51 ~ 89 % ( FA或ARG )。体外释放研究(磷酸盐缓冲液生理盐水、PBS，pH = 7.4或5.5 )表明，活性物质的最大释放主要在1 ~ 2 h后。通过Franz扩散池透皮试验评价释放活性物质在模拟皮肤中的渗透性，表明其在溶液中( 2 ~ 16 % )有轻微的扩散，并残留在膜中。对所选FA载体的研究显示，与对照细胞相比，FA对细胞活力、增殖能力或衰老、细胞凋亡/坏死差异或细胞周期中断均无负面影响。这些结果表明，根据理化表征和生物学研究，所呈现的胶束体系是化妆品物质载体的良好候选。