Preparation and antibacterial effects of PVA-PVP hydrogels containing silver nanoparticles

The poly(vinyl alcohol)/ poly(N-vinyl pyrrolidone) (PVA-PVP) hydrogels containing silver nanoparticles were prepared by repeated freezing-thawing treatment. The silver content in the solid composition was in the range of 0.1-1.0 wt %, the silver particle size was from 20 to 100 nm, and the weight ratio of PVA to PVP was 70 : 30. The influence of silver nanoparticles on the properties of PVA-PVP matrix was investigated by differential scanning calorimeter, infrared spectroscopy and UV-vis spectroscopy, using PVA-PVP films containing silver particles as a model. The morphology of freeze-dried PVA-PVP hydrogel matrix and dispersion of the silver nanoparticles in the matrix was examined by scanning electron microscopy. It was found that a three-dimensional structure was formed during the process of freezing-thawing treatment and no serious aggregation of the silver nanoparticles occurred. Water absorption properties, release of silver ions from the hydrogels and the antibacterial effects of the hydrogels against Escherichia coli and Staphylococcus aureus were examined too. It was proved that the nanosilver-containing hydrogels had an excellent antibacterial ability.

PVA/PVP共混体系的非等温结晶动力学

用Mandelkern和Ziabicki理论方法求得PVA及PVA/PVP共混物结晶动力学参数Z_C和动力学结晶能力G_C值,并进行了讨论。得到的Avrami指数n不随冷却速度变化,但随非晶组分PVP的加入有所减小,加入量达百分之四十以后n由3降到2;G_C值则随非晶组分的加入而增大,当PVP加入量大于百分之三十时,G_C值不再发生明显变化。同时实验表明该高聚物及其共混体系不适合于Ozawa非等温结晶动力学方程。

PEO/PVP共混体系结晶行为

本文用WAXD、PLM、DSC方法研究了聚氧化乙烯(PEO)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混体系的结晶行为,探索了两组分聚合物间相互作用及体系结晶度与非晶组分含量的关系。DSC研究表明PEO/PVP共混体系具有两个玻璃化转变温度,分别是纯组分的T_g,无相容性。应用Avrami和LH方程对其动力学参数进行了研究。偏光显微镜观察了共混物结构形态。

PVA/PVP共混物的SAXS研究

聚乙烯醇(PVA)/聚吡咯烷酮(PVP)共混物的小角X-射线散射(SAXS)研究表明,PVA/PVP共混物的结构参数与共混物组分比及热历史密切相关。按Vonk一维电子密度相关函数法,得到PVA/PVP共混物的长周期,过渡层厚随PVP组分含量增加而增加;结晶片层厚和比内表面积却随PVP含量增加而降低。热处理可提高共混物的结晶性。

PVA/PVP共混物的聚集态结构

热处理前后不同组份比二元共混物聚乙烯醇(PVA)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的聚集态结构研究表明,热处理可明显提高共混物的结晶性。热处理前样品仅观察到(101)晶面衍射,热处理后可观察到4个以上衍射晶面。结晶度和微晶大小随共混物中PVP含量增加而降低。第二类晶格畸变则随PVP含量增加而增大。

Preparation of La2NiO4+δ powders as a cathode material for SOFC via a PVP-assisted hydrothermal route

Uniform submicron La₂NiO_4+δ (sm-LNO) powders have been synthesized by a facile polyvinylpyrrolidone (PVP)-assisted hydrothermal route. In the presence of PVP, sm-LNO of pure phase has been obtained by calcination at the relatively low temperature of 900 °C for 8 h. Compared micron-sized LNO (m-LNO) particles obtained at 1,000 °C by hydrothermal synthesis route without PVP assisted, the sm-LNO-PVP displays regularly shaped and well-distributed particles in the range of 0.3–0.5 μm. The scanning electron microscopy (SEM) results showed that the sm-LNO sample is submicronic and that the m-LNO sample shows agglomerates with a broad size distribution. The electrochemical performance of m-LNO and sm-LNO-PVP has been investigated by electrochemical impedance spectroscopy. The polarization resistance of the sm-LNO-PVP cathode reaches a value of 0.40 Ω cm² at 750 °C, which is lower than that of m-LNO (0.62 Ω cm²). This result indicates that a fine electrode microstructure with submicron particles can help to increase the active sites, accelerate oxygen diffusion, and reduce polarization resistance. An anode-supported single cell with sm-LNO cathode has been fabricated and tested over a temperature range from 650 to 800 °C. The maximum power density of the cell has achieved 834 mW cm⁻² at 750 °C. These results therefore show that this PVP-assisted hydrothermal method is an effective approach to construct submicron-structured cathode and enhance the performance of intermediate temperature solid oxide fuel cell.

Self-assembly of PS-PVP block copolymers and their complexes at the air/water interface

Une compréhension approfondie et un meilleur contrôle de l'auto-assemblage des copolymères diblocs (séquencés) et de leurs complexes à l'interface air/eau permettent la formation contrôlée de nanostructures dont les propriétés sont connues comme alternative à la nanolithographie. Dans cette thèse, des monocouches obtenues par les techniques de Langmuir et de Langmuir-Blodgett (LB) avec le copolymère dibloc polystyrène-poly(4-vinyl pyridine) (PS-PVP), seul ou complexé avec de petites molécules par liaison hydrogène [en particulier, le 3-n-pentadécylphénol (PDP)], ont été étudiées. Une partie importante de notre recherche a été consacrée à l'étude d'une monocouche assemblée atypique baptisée réseau de nanostries. Des monocouches LB composées de nanostries ont déjà été rapportées dans la littérature mais elles coexistent souvent avec d'autres morphologies, ce qui les rend inutilisables pour des applications potentielles. Nous avons déterminé les paramètres moléculaires et les conditions expérimentales qui contrôlent cette morphologie, la rendant très reproductible. Nous avons aussi proposé un mécanisme original pour la formation de cette morphologie. De plus, nous avons montré que l'utilisation de solvants à haut point d’ébullition, non couramment utilisés pour la préparation des films Langmuir, peut améliorer l'ordre des nanostries. En étudiant une large gamme de PS-PVP avec des rapports PS/PVP et des masses molaires différents, avec ou sans la présence de PDP, nous avons établi la dépendance des types principaux de morphologie (planaire, stries, nodules) en fonction de la composition et de la concentration des solutions. Ces observations ont mené à une discussion sur les mécanismes de formation des morphologies, incluant la cinétique, l’assemblage moléculaire et l’effet du démouillage. Nous avons aussi démontré pour la première fois que le plateau dans l'isotherme des PS-PVP/PDP avec morphologie de type nodules est relié à une transition ordre-ordre des nodules (héxagonal-tétragonal) qui se produit simultanément avec la réorientation du PDP, les deux aspects étant clairement observés par AFM. Ces études ouvrent aussi la voie à l'utilisation de films PS-PVP/PDP ultraminces comme masque. La capacité de produire des films nanostructurés bien contrôlés sur différents substrats a été démontrée et la stabilité des films a été vérifiée. Le retrait de la petite molécule des nanostructures a fait apparaître une structure interne à explorer lors d’études futures.

PVP superabsorbent nanogels

Monomer free hydrogel nanoparticles (nanogels) were prepared by crosslinking preformed poly(N-vinyl-2-pyrrolidone) (PVP) entrapped in the aqueous pool of hexadecyltrimethylammonium bromide reverse micelles using the Fenton reaction. The PVP nanoparticles were spherical with a dry diameter of 27 nm. The diameter of the swollen particles was ten times higher, i.e., a swelling ratio, Q, above 900, characterizing this preparation as superabsorbent. PVP nanogel swelling was dependent on bound Fe(3+) and varied with pH and ionic strength. Nanogel deswelling by salt followed the anions lyotropic series, i.e., SCN(-) < HSO(3)(-) < NO(3)(-) < I(-) < Cl(-) < CH(3)COO(-) < CF(3)SO(3)(-). The value of Q reached 6,000 in iron-free PVP nanoparticles at low pH, making this nanogel one of the most efficient swelling systems so far described.

Synthesis of silica-coated ZnO nanocomposite : the resonance structure of polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a coupling agent

Abstract The preparation of silica-coated ZnO nanocomposite using polyvinyl pyrrolidone (PVP) as a coupling agent was investigated. Transmission electron microscopy analysis revealed that silica has been deposited on the surface of PVP-capped ZnO nanoparticles as a continuous thin layer. Two-dimensional correlation analysis based on the time-dependent UV–vis spectra was introduced to study the interaction governing the deposition of silica on to PVP-capped ZnO. Strong hydrogen bonds formed between the amphiphilic PVP molecules and silica in the silicacoated PVP-capped ZnO composites. The reduced photocatalytic activity of silica-coated ZnO nanoparticles will enhance their performance as durable, safe, and nonreactive UV blockers in plastics, paints, and coating for outdoor textile and timber products.