第一篇:細(xì)談納米TiO2對(duì)大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的影響研究論文
0 引言
食品包裝不僅可以保護(hù)產(chǎn)品、促進(jìn)消費(fèi),而且可以為消費(fèi)者帶來便利,在食品工業(yè)中占居舉足輕重的地位。市面上出售的包裝膜以及保鮮膜不容易降解,因而會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成不良影響?;诖?,以具有一定機(jī)械物理性能的生物可降解聚合物替代現(xiàn)有的以石油基為原料的塑料受到了材料科研工作者們的廣泛關(guān)注與研究。由于植物類蛋白質(zhì)的原料來源很多,取材方便,降解性能較其它類蛋白質(zhì)好,且其機(jī)械性能和透濕透氧性能良好,因而得到了廣泛的關(guān)注。單純的由大豆蛋白制備的薄膜,其機(jī)械強(qiáng)度很差,吸水率較高,穩(wěn)定性不好,因此常通過添加某種物質(zhì)以增大其分子之間的相互作用,進(jìn)而改善其綜合性能。如宋賢良等以十二烷基磺酸鈉作為分散劑,在大豆蛋白膜液中添加經(jīng)過超聲分散的納米TiO2,制得復(fù)合保鮮包裝膜,其研究結(jié)果表明:納米TiO2粒子的加入,對(duì)提高大豆蛋白膜的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率效果明顯。
聚乙烯醇(poly(vinyl alcohol),PVA)是一種相對(duì)分子質(zhì)量較大的聚合物,極易降解,因此得到很多研究者的重視。PVA無毒無害,價(jià)格低廉。單純的聚乙烯醇膜耐撕裂,且其拉伸強(qiáng)度高于一般塑料的,但是因?yàn)槠淠軌蛉苡谒瑢?dǎo)致PVA 膜的應(yīng)用范圍受到了限制。相應(yīng)地,對(duì)于PVA膜應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,也引起了科研工作者們的高度關(guān)注,如項(xiàng)愛民等通過在聚乙烯醇膜液中添加適量改性劑,降低了PVA膜的塑化溫度,拓廣了PVA的使用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域。
納米二氧化鈦TiO2無毒無味,抗菌作用明顯,是一種備受青睞的納米材料。同時(shí),因其光催化等性質(zhì),常被用做天然聚合物包裝膜的改性劑,因納米粒子與蛋白質(zhì)具有較好的相容性,故納米TiO2改性纖維素膜、玉米淀粉膜、小麥蛋白膜等常見報(bào)道。如祝貝貝等將納米TiO2直接加入大豆分離蛋白復(fù)合薄膜中,得出當(dāng)TiO2的添加量為2.0 g/150 mL時(shí),所得復(fù)合膜對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果最強(qiáng),其抑菌率分別由52.73%,60.32%增加至71.23%,83.17%。然而,隨著TiO2的加入,納米粒子與蛋白質(zhì)結(jié)合成較大粒子,導(dǎo)致薄膜易斷裂。本試驗(yàn)擬以普通大豆蛋白、聚乙烯醇為基質(zhì),通過加入超聲分散的納米TiO2進(jìn)行改性,并且以復(fù)合膜的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、透光率、吸水率為評(píng)價(jià)指標(biāo),通過構(gòu)造函數(shù),比較綜合評(píng)分,測(cè)定其改性效果,以期為大豆蛋白膜的機(jī)械性能改善及其應(yīng)用領(lǐng)域拓展提供可靠的理論依據(jù)。試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備
1.1.1 試驗(yàn)材料
普通大豆蛋白(蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73%),由安陽市得天力食品有限責(zé)任公司生產(chǎn);無水乙醇,分析純,由天津市標(biāo)準(zhǔn)科技有限公司生產(chǎn);甘油、鹽酸,均為分析純,由天津市天大化工實(shí)驗(yàn)廠生產(chǎn);氫氧化鈉、溴化鈉,均為分析純,由天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠生產(chǎn);不同粒徑(粒徑分別為15,30,50 nm)納米TiO2,由杭州萬景新材料有限公司生產(chǎn);聚乙烯基吡咯烷酮PVPK-30,由美國Fluka公司生產(chǎn);聚乙二醇,分析純,由北京化學(xué)試劑公司生產(chǎn);六偏磷酸鈉,化學(xué)純,由天津市天大化工實(shí)驗(yàn)廠生產(chǎn);1799 聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉,均為分析純,由天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)。
1.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
JJ-1型精密增力電動(dòng)攪拌器、HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋,均由常州國華電器有限公司生產(chǎn);SHD-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵,由保定高新區(qū)陽光科教儀器廠生產(chǎn);HT-300BQ型數(shù)控超聲波清洗器,由濟(jì)寧恒通超聲電子設(shè)備有限公司生產(chǎn);ALC2104型電子天平,上海醫(yī)用激光儀器廠生產(chǎn);PSH-2C型精密pH 計(jì),由上??祪x儀器有限公司生產(chǎn);GZX-9140MBE型數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱,由上海博訊實(shí)業(yè)有限公司生產(chǎn);ZH-4型紙與紙板厚度測(cè)定儀,由長(zhǎng)春市紙張?jiān)囼?yàn)機(jī)廠生產(chǎn);WFJ2-2000型可見分光光度計(jì),由上海優(yōu)尼科儀器有限公司生產(chǎn);XLW(PC)型智能電子拉力試驗(yàn)機(jī),由濟(jì)南蘭光機(jī)電技術(shù)有限公司生產(chǎn)。
1.2 復(fù)合薄膜的制備工藝流程
納米TiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的制備工藝流程包括納米TiO2懸浮液的制備和改性復(fù)合薄膜的制備2 個(gè)階段。
1.2.1 納米TiO2懸浮液的制備
準(zhǔn)確稱取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%(復(fù)合薄膜總質(zhì)量為100%)即0.27 g的納米TiO2和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%(納米TiO2質(zhì)量為100%)即0.002 7 g的PVPK-30;然后將其置于200 mL燒杯中,加入適量蒸餾水定容至50 mL;再在一定條件下,置于超聲波中使其均勻分散,即得納米TiO2懸浮液。
1.2.2 改性復(fù)合薄膜的制備
1)準(zhǔn)確稱取10.5 g 1799聚乙烯醇,并添加適量蒸餾水定容至200 mL,然后將其置于90 ℃恒溫水浴鍋中,機(jī)械勻速攪拌30 min,制得PVA溶液;
2)準(zhǔn)確稱取7.5 g大豆蛋白,添加適量蒸餾水定容至200 mL,然后將其置于70 ℃恒溫水浴鍋中,機(jī)械勻速攪拌30 min,制得大豆蛋白溶液;
3)將制得的PVA溶液緩慢過濾至大豆蛋白溶液中,并緩慢加入制得的納米TiO2懸浮液以及30 mL 無水乙醇,邊加入邊用玻璃棒攪拌,以消除溶液上層的氣泡;
4)調(diào)節(jié)所得混合膜液的pH值為5.0,此后,將其置于90 ℃恒溫水浴鍋中,機(jī)械勻速攪拌10 min,然后加入體積分?jǐn)?shù)為2%的甘油作為增塑劑,繼續(xù)機(jī)械勻速攪拌30 min,使甘油充分混勻;
5)將所制得的混合溶液置于90℃恒溫水浴鍋中,用真空泵抽去溶液中的空氣,所得溶液備用;
6)將備用的溶液均勻倒在干凈的20 cm×30 cm規(guī)格玻璃板上,使其流延成膜,然后將已放置膜液的玻璃板置于85 ℃的恒溫鼓風(fēng)干燥箱中,約1 h后,從烘箱中取出玻璃板,揭下薄膜;
7)將揭下來的薄膜放在A4紙上,相互隔開,并將其置于干燥器中進(jìn)行干燥處理,1 d后取出。將每張待測(cè)薄膜裁切出:150 mm ×15 mm 矩形1個(gè)、50 mm × 12 mm矩形1個(gè)、100 mm ×100 mm正方形1 個(gè),備用。
1.3 復(fù)合薄膜性能指標(biāo)的測(cè)定
1.3.1 厚度測(cè)定
參照GB/T 6672—2001《塑料薄膜和薄片厚度測(cè)定機(jī)械測(cè)量法》[14]中的相關(guān)要求,在所制備的150mm ×15 mm矩形樣品周邊均勻取10個(gè)點(diǎn),用ZH-4紙與紙板厚度測(cè)定儀測(cè)定這10個(gè)點(diǎn)的厚度,取其平均值為薄膜厚度。
1.3.2 抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)定
參照GB/T 13022—1991《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》中的要求,將所制備的150 mm ×15 mm矩形長(zhǎng)條樣品(矩形長(zhǎng)條的長(zhǎng)度大于樣品之間加樣器的距離),用智能電子拉力機(jī)測(cè)定其抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率,抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的計(jì)算公式如下:TS = F×10-6/S,式中:TS為試樣抗張強(qiáng)度,單位為MPa;F為試樣斷裂時(shí)所承受的最大張力,單位為N;S為試樣的截面積,單位為 m2。E=(L1-L0)/L0×100%。式中:E 為試樣斷裂伸長(zhǎng)率;L1為試樣斷裂時(shí)薄膜被拉伸的長(zhǎng)度,單位為m;L0為薄膜的原長(zhǎng)度,單位為m。每組試樣取4~5 個(gè)處理,取其平均值為定值。
1.3.3 透光率測(cè)定
將裁切成50 mm × 12 mm的矩形試樣,緊貼于比色皿表面,以空白比色皿為對(duì)照,在600 nm波長(zhǎng)的光照下,測(cè)試薄膜的透光率。每組樣品分別重復(fù)做4~5 次測(cè)試,取平均值為材料的透光率。
1.3.4 吸水率測(cè)定
參照GB 1034—70《塑料吸水性試驗(yàn)方法》,將事先裁切的100 mm×100 mm正方形樣品置于105 ℃恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干至恒重;然后稱其質(zhì)量,記為W0;再將樣品置于300 mL蒸餾水中進(jìn)行吸水處理,24 h后取出,用濾紙吸干樣品表面的水分,稱其質(zhì)量,記為W1;最后,采用下式計(jì)算薄膜的吸水率:吸水率(%)=[(W1-W0)/W0]×100%。每組試樣取4~5個(gè)樣品處理,取其平均值為材料的吸水率終值。
1.3.5 物理性能模糊綜合評(píng)價(jià)方法
在本試驗(yàn)中,需要綜合考慮多個(gè)性能指標(biāo)來對(duì)納米TiO2改性大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),所以擬采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法,即通過引入如下隸屬度函數(shù)對(duì)材料進(jìn)行評(píng)價(jià):X(u)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),(正效應(yīng));X(u)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),(負(fù)效應(yīng))。式中:X(u)為待分析點(diǎn)的隸屬度函數(shù)值;Xi為待分析點(diǎn)的數(shù)據(jù)值;Xmax為待分析點(diǎn)所在數(shù)據(jù)列的最大值;Xmin為待分析點(diǎn)所在數(shù)據(jù)列的最小值。所引入的隸屬度函數(shù),是將復(fù)合薄膜的諸多測(cè)試性能指標(biāo)通過模糊變換,使其成為清晰的數(shù)據(jù)比較,即為綜合評(píng)價(jià)的累積加權(quán)后隸屬度函數(shù)值ΣX(u)·Y。此次試驗(yàn)需要測(cè)試的性能指標(biāo)包括納米TiO2改性大豆蛋白/ 聚乙烯醇復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、透光率和吸水率,通過考慮各性能指標(biāo)對(duì)復(fù)合薄膜的影響程度,確定綜合評(píng)價(jià)的權(quán)重子集Y,為{0.4, 0.3, 0.1, 0.2}。即就某個(gè)薄膜樣品來說,設(shè)其綜合性能為100%,則其抗張強(qiáng)度占40%,斷裂伸長(zhǎng)率占30%,透光率占10%,吸水率占20%。之所以選用此種權(quán)重分配方式,是因?yàn)樵摲绞皆谝延邢嚓P(guān)文獻(xiàn)中對(duì)于復(fù)合薄膜的綜合評(píng)分的分配較為常見。結(jié)果與分析
2.1 納米TiO2粒徑對(duì)大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜的影響
分別取粒徑為15,30,50 nm的納米TiO2(N.A為不加納米TiO2),且其添加質(zhì)量數(shù)為1.50%,參照上文中1.2的制備工藝制得大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜。隨著添加的納米TiO2粒徑的逐步增大,改性后復(fù)合薄膜的斷裂伸長(zhǎng)率均有所改善,而抗張強(qiáng)度在50 nm粒徑時(shí)較未添加低,且抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率均在TiO2的粒徑為30 nm時(shí)達(dá)到最高峰,為5.4 MPa和87.4%,比未添加納米TiO2時(shí)分別提高了17.4%和55.3%。由此可以斷定,納米TiO2的加入使得復(fù)合薄膜的機(jī)械強(qiáng)度大大增強(qiáng)。由圖1b 可以看出:隨著納米TiO2粒徑的增大,改性后復(fù)合薄膜的透光率呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢(shì)。且透光率在納米TiO2的粒徑為30 nm時(shí)達(dá)到最大值,為28.9%,約比未添加納米TiO2時(shí)的提高了111%;吸水率則呈現(xiàn)出先減小后增加的變化趨勢(shì),且吸水率在納米TiO2的粒徑為30 nm時(shí)達(dá)到最小值,為36.3%,相比未添加納米TiO2時(shí)的數(shù)值約降低了25.5%。這是因?yàn)椋喝艏{米TiO2粒徑過小,其比表面積會(huì)變大,納米粒子則不易分散至大豆蛋白和聚乙烯醇等高分子鏈中,因而不能很好地起到改性作用;同樣,若納米TiO2粒徑過大,則納米粒子不能與其它成膜物質(zhì)形成緊密的結(jié)構(gòu),以至于使復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和透光率降低,吸水率增加。
依據(jù)1.3.5中構(gòu)造的函數(shù),隨著添加的納米TiO2粒徑的不斷增大,改性后復(fù)合薄膜的綜合評(píng)分呈現(xiàn)出先增加后減小的變化規(guī)律。且當(dāng)納米TiO2的粒徑為30 nm時(shí),納米TiO2改性大豆蛋白/ 聚乙烯醇薄膜的綜合性能最優(yōu),綜合評(píng)分最高,為1.0。由此說明,適當(dāng)粒徑納米TiO2的加入對(duì)改善復(fù)合薄膜性能效果顯著。
2.2 納米TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)大豆蛋白/ 聚乙烯醇復(fù)合薄膜的影響
分別取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%,0.50%,1.00%,1.50%,2.00%,2.50%的納米TiO2用于改性復(fù)合薄膜(大豆蛋白和聚乙烯醇的干質(zhì)量總和為100%),參照上文制備工藝制得薄膜示。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米TiO2的加入對(duì)復(fù)合薄膜的性能影響程度也不同,且其抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別在納米TiO2的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.50%和1.00%時(shí)達(dá)到最大值;吸水率則是呈現(xiàn)出2 次先下降后增長(zhǎng)的變化規(guī)律,且在納米TiO2的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%時(shí)達(dá)到最小值。由此可知,納米TiO2的加入對(duì)復(fù)合薄膜起到了增強(qiáng)增韌和耐水的作用,但在一定程度上降低了薄膜的透光率。
當(dāng)添加適量的納米TiO2時(shí),納米粒子能被均勻地放置于大豆蛋白的無規(guī)則區(qū)域內(nèi)。同時(shí),納米TiO2表面易形成Ti正價(jià)離子,它們能和大豆蛋白中蛋白肽鏈的氮原子發(fā)生一定的配位效應(yīng),因此誘導(dǎo)了復(fù)合薄膜中無定形區(qū)域中肽鏈結(jié)構(gòu)的變化,促進(jìn)了肽鏈由卷曲結(jié)構(gòu)變?yōu)檎郫B結(jié)構(gòu),使得更多的肽鏈局部進(jìn)行有序地排列,增大了分子的結(jié)晶度[18],宏觀上的表象為增大了其抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率等機(jī)械性能。同時(shí),若添加的納米TiO2過多,不容易與其它成分產(chǎn)生相互作用,也造成了復(fù)合薄膜機(jī)械性能的下降;至于其透光率,較之原來的復(fù)合薄膜成分,納米TiO2的加入使得薄膜整體平均的光透過率降低,但當(dāng)添加過量的納米TiO2時(shí),納米粒子之間出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,甚至變成肉眼可以觀察到的大顆粒,更加阻止了光的透過;此外,納米TiO2的羥基無法與大豆蛋白、聚乙烯醇中的羥基結(jié)合成氫鍵,所以添加適量納米TiO2有利于提高復(fù)合薄膜的耐水性,即降低了其吸水率。
依據(jù)1.3.5構(gòu)造的關(guān)于隸屬度函數(shù)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),隨著納米TiO2添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大,改性薄膜的綜合評(píng)分呈現(xiàn)出先增大后降低的變化規(guī)律,且當(dāng)添加的納米TiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.50%時(shí),所得綜合評(píng)分最高,即該添加量對(duì)于復(fù)合薄膜的改性效果最明顯。
2.3 分散劑種類對(duì)大豆蛋白/ 聚乙烯醇復(fù)合薄膜的影響
分別取空白(種類1)、PVPK-30(種類2)、十二烷基苯磺酸鈉(種類3)、聚乙二醇(種類4)、六偏磷酸鈉(種類5)作為超聲波處理中納米TiO2的分散劑,參照前文制取工藝制得薄膜。所選用的4 種分散劑均能不同程度地影響復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率,其中,PVPK-30即種類2的提高效果最好,而十二烷基苯磺酸鈉即種類3 的降低效果最明顯。種分散劑均不同程度地降低了復(fù)合薄膜的透光率和吸水率。其中,十二烷基苯磺酸鈉能最大程度地降低復(fù)合薄膜的透光率,而聚乙二醇能最大程度地降低復(fù)合薄膜的吸水率。根據(jù)前面構(gòu)造的隸屬度函數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),選用分散劑PVPK-30的復(fù)合膜的綜合評(píng)分最高,為0.8;而選用十二烷基苯磺酸鈉的最低,僅約為0.1。
分散劑的種類較多,如無機(jī)分散劑、高分子分散劑等。PVPK-30屬于高分子分散劑,其分子量很大,內(nèi)部結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,對(duì)納米TiO2具有較好的阻隔作用;十二烷基苯磺酸鈉則屬于陰離子表面活性劑,由于其碳鏈長(zhǎng)度過長(zhǎng),表現(xiàn)出較PVPK-30差的空間位阻效應(yīng);聚乙二醇和六偏磷酸鈉均為高分子表面活性劑,這類分散劑主要以氫鍵吸附納米TiO2,同時(shí),其相對(duì)分子質(zhì)量較高,以至于長(zhǎng)分子鏈也能阻隔納米TiO2的聚沉。表征
選用粒徑為30 nm的納米TiO2,且其添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.50%,并以PVPK-30為分散劑,制備改性復(fù)合薄膜,觀察其顯微形貌。
改性前的復(fù)合薄膜表面形貌較為粗糙,出現(xiàn)大顆粒,而改性后的復(fù)合薄膜相對(duì)平整。這是因?yàn)?,改性前的?fù)合薄膜中的物質(zhì)分散不均勻,導(dǎo)致薄膜表面出現(xiàn)大顆粒,而納米TiO2的加入,很好地融入復(fù)合薄膜基質(zhì)物質(zhì)中,起到了良好的改性作用。結(jié)論
1)適當(dāng)粒徑納米TiO2的加入對(duì)改善大豆蛋白/聚乙烯醇復(fù)合薄膜性能效果顯著。當(dāng)加入的納米TiO2的粒徑為30 nm時(shí),所得復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率均達(dá)到最高峰,為5.4 MPa和87.4%,比未添加納米TiO2時(shí)分別提高了17.4%和55.3%;且透光率達(dá)最大值,為28.9%,約比未添加納米TiO2時(shí)的提高了111%;吸水率達(dá)最小值,為36.3%,比未添加納米TiO2時(shí)降低了25.5%。薄膜的綜合性能最優(yōu),綜合評(píng)分最高,為1.0。
2)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米TiO2的加入,對(duì)復(fù)合薄膜的性能影響程度也不同,且抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率分別在納米TiO2的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.50%和1.00%時(shí)達(dá)到最大值;吸水率在納米TiO2的添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50%時(shí)達(dá)最小值;其添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.50%時(shí),所得薄膜性能的綜合評(píng)分最高,表明其對(duì)復(fù)合薄膜的改性效果最明顯。
3)所選用的分散劑均能不同程度地影響復(fù)合薄膜的性能,相較而言,PVPK-30對(duì)復(fù)合薄膜抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的提高效果最好,復(fù)合薄膜的透光率降低較大,綜合評(píng)分最高,即對(duì)復(fù)合薄膜的改性效果最明顯,而十二烷基苯磺酸鈉的改性效果最差。在優(yōu)化大豆蛋白/ 聚乙烯醇復(fù)合薄膜的性能中,納米TiO2的粒徑、質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及分散劑種類都對(duì)其有一定的作用。而隨著納米TiO2的加入,復(fù)合薄膜的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率和透光率都有所改善,這樣能使大豆蛋白/ 聚乙烯醇復(fù)合薄膜在作為果蔬保鮮膜時(shí)更加強(qiáng)韌。因此,納米TiO2對(duì)復(fù)合薄膜的改性加快了其進(jìn)入市場(chǎng)的步伐,具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
第二篇:論文納米材料對(duì)生活的影響
化學(xué)與化工學(xué)院納米科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論期末論文
納米材料對(duì)生活的影響
姓名: 年級(jí):
專業(yè):化學(xué)工程與工藝 學(xué)號(hào):
內(nèi)容摘要: 納米科學(xué)與技術(shù)將是構(gòu)成21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)新時(shí)代的基礎(chǔ)。納米科技在電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等學(xué)科上的應(yīng)用,制造特定功能的產(chǎn)品和裝置實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛躍,將影響人類生活方式,也將影響人類的思維方式。
關(guān)鍵詞:納米技術(shù);納米材料;涂料;生活;
引言:納米科學(xué)與技術(shù)將是構(gòu)成21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)新時(shí)代的基礎(chǔ)。納米科技是在納米尺度對(duì)物質(zhì)特性進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上,最終利用這種特性來制造具有特定功能的產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的飛躍。就基礎(chǔ)研究而言,納米科學(xué)有著誘人的前景,因?yàn)樵诩{米尺度上的物質(zhì)將表現(xiàn)出新穎的現(xiàn)象、奇特的效應(yīng)和性質(zhì)。而作為一門技術(shù)納米技術(shù)將為人類提供新穎并具有特定功能的產(chǎn)品和裝置。因此,納米科學(xué)技術(shù)充滿著機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。
納米科學(xué)與技術(shù),有時(shí)簡(jiǎn)稱為納米技術(shù),是研究結(jié)構(gòu)尺寸在0.1至100納米范圍內(nèi)材料的性質(zhì)和應(yīng)用。納米技術(shù)將是21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)新時(shí)代的基礎(chǔ)。納米技術(shù)是一門交叉性很強(qiáng)的綜合學(xué)科,研究的內(nèi)容涉及現(xiàn)代科技的廣闊領(lǐng)域。納米科學(xué)與技術(shù)主要包括:納米
化學(xué)與化工學(xué)院納米科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論期末論文
體系物理學(xué)、納米化學(xué)、納米材料學(xué)、納米生物學(xué)、納米電子學(xué)、納米加工學(xué)、納米力學(xué)等。這七個(gè)相對(duì)獨(dú)立又相互滲透的學(xué)科和納米材料、納米器件、納米尺度的檢測(cè)與表征這三個(gè)研究領(lǐng)域。納米材料的制備和研究是整個(gè)納米科技的基礎(chǔ)。其中,納米物理學(xué)和納米化學(xué)是納米技術(shù)的理論基礎(chǔ),而納米電子學(xué)是納米技術(shù)最重要的內(nèi)容。
納米技術(shù)中納米材料領(lǐng)域?qū)ξ覀兩钣绊懽钪苯印⒆蠲芮?。納米材料是納米科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)。納米材料是指材料的幾何尺寸達(dá)到納米級(jí)尺度水平,并具有特殊性能的材料。納米材料由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,加大的比表面以及一系列新的效應(yīng)決定了納米材料出現(xiàn)許多不同于傳統(tǒng)材料的獨(dú)特性能,優(yōu)化了材料的各種性能。
納米材料的表面效應(yīng)使材料粒子表面原子極其活躍,容易與周圍的氣體反應(yīng),也容易吸收氣體。此效應(yīng)的應(yīng)用使人們提高催化劑效率、吸波材料的吸波率、涂料的遮蓋率、殺菌劑的效率等。
納米涂料對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能,使室內(nèi)空氣更加清新。對(duì)各種霉菌的殺抑率達(dá)99%以上,有長(zhǎng)期的防霉防藻效果。納米改性內(nèi)墻涂料,實(shí)際上是高級(jí)的衛(wèi)生型涂料,適合于家庭、醫(yī)院、賓館和學(xué)校的涂裝。納米改性外墻涂料,利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理,較低的表面張力,具有高強(qiáng)的附著力,由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段,技術(shù)、工藝還不太成熟,需要探索和改進(jìn)。納米材料的應(yīng)用使現(xiàn)在的涂料能夠有靜電屏蔽的作用,還可以通過復(fù)合控制靜電屏蔽涂料的顏色,克服炭黑靜電屏蔽涂料只有單一顏色的單調(diào)性。納米材料在涂料上的應(yīng)用,使得它利用獨(dú)特的光催化技術(shù)對(duì)空氣中有毒氣體有強(qiáng)烈的分解,消除作用。對(duì)甲醛、氨氣等有害氣體有吸收和消除的功能,使室內(nèi)空氣更加清新。納米改性外墻涂料,利用納米材料二元協(xié)同的荷葉雙疏機(jī)理,較低的表面張力,具有高強(qiáng)的附著力,漆膜硬度高且有韌性,優(yōu)良的自潔功能,強(qiáng)勁的抗粉塵和抗臟物的粘附能力,疏水性極佳,容易清洗污物的性能。
由于目前應(yīng)用納米材料對(duì)涂料進(jìn)行改性尚處在初級(jí)階段,技術(shù)、工藝還不太成熟,需要探索和改進(jìn)。但涂料的各種性能得到某些改進(jìn)的試驗(yàn)結(jié)果足以證明,納米改性涂料的市場(chǎng)前景是非常好的。
納米技術(shù)對(duì)生活的影響。不僅在涂料上,納米技術(shù)在其他方面的應(yīng)用也使很多領(lǐng)域發(fā)生了變革。如在織物中的應(yīng)用,在防腐中的應(yīng)用,在航天電子領(lǐng)域中的應(yīng)用,在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用等,使這些領(lǐng)域的技術(shù)向前邁進(jìn)了很大的一步,解決了很多難題,但很多技術(shù)都還不成熟,還需要去探索,去改進(jìn),相信,納米材料會(huì)在以后的將來得到更加廣泛的應(yīng)用的。但無疑的是,納米科技將影響人類生活方式。如納米電子學(xué)將是電子計(jì)算機(jī)的體
化學(xué)與化工學(xué)院納米科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論期末論文
積越來越小,功能越來越強(qiáng)大;超高密度海量信息存儲(chǔ)能將圖書館里的全部資料裝入上衣口袋里,提供隨時(shí)閱讀;加上全球網(wǎng)絡(luò)通信,學(xué)習(xí)不受時(shí)間、空間的限制。全息電視使人有身臨其境的感覺,隨時(shí)可以虛擬旅游、看電影,不想現(xiàn)在那樣被動(dòng),而且可以改變劇情版本;打電話可以變成可視商談。
納米技術(shù)使生活變得更加便利,更加豐富多彩,更加環(huán)保健康。
參考文獻(xiàn):
1、劉煥彬、陳小泉,納米科學(xué)與技術(shù)導(dǎo)論,化學(xué)工業(yè)出版社,2006年
第三篇:碳基薄膜在納米晶TiO2 DSSC 電池中的應(yīng)用和性能研究
碳基薄膜在納米晶TiO2 DSSC 電池中的應(yīng)用和性能研究
作 者:**
(電子工程學(xué)院、集成電路0701)
指導(dǎo)教師:**(西安郵電學(xué)院、講師)摘要:
染料敏化太陽能電池(DSSC)是新一代的光電池,有著極大的應(yīng)用前景。本文在查閱大量DSSC相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,介紹了染料敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)、工作原理;采用傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝、絲網(wǎng)印刷和電泳沉積等多種技術(shù),設(shè)計(jì)制備出碳基薄膜對(duì)電極的染料敏化納米晶TiO2太陽能電池。另外,做出了工作總結(jié)并展望染料敏化電池的發(fā)展。具體的內(nèi)容如下:
1、采用Protel軟件設(shè)計(jì)出染料敏化太陽能電池的基本結(jié)構(gòu),繪制出光繪片;
2、利用半導(dǎo)體工藝中的勻膠、曝光、顯影和刻蝕等技術(shù),在ITO玻璃上制備出染料敏化太陽能電池的電極;
3、采用超生波分散技術(shù)制備出TiO2漿料,并利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)印刷TiO2漿料,經(jīng)燒結(jié)后形成染料敏化太陽能電池的光陽極。
4、采用電泳沉積技術(shù)在光陰極玻璃電極上電鍍碳基薄膜,采用金相顯微鏡對(duì)TiO2膜和碳薄膜進(jìn)行表征。
5、采用熱封膜對(duì)電池組件進(jìn)行封裝,并利用微量進(jìn)樣器注入電解液。
6、在太陽能模擬光源的條件下,用萬用表進(jìn)行電池測(cè)試。
7、分析表征圖像和測(cè)試數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵詞:太陽能電池,納米TiO2薄膜,染料敏化,碳對(duì)電極
Author: Chen Xin(Electronic Engineering,IC design and intergration system,grade 2007,class 01)
Faculty adviser:Shang Shi-guang Xi’an University of Post and Telecommunications,lectuer
Abstract Dye-sensitized Solar Cells(DSSC)are the next generation solar cells with great application prospect.In this paper, based on the relative reference of dye-sensitized solar cells, the structure and working principle of dye-sensitized solar cell are described.The design and preparation of dye-sensitized nanocrystalline TiO2 solar cells with carbon-based films were completed by conventional semiconductor process, screen printing and electrophoretic deposition technology.In addition, a summary of the work and the development prospect of dye sensitized solar cells were proposed.The main contents are as following:
1.Designing the basic structure of dye-sensitized solar cell by the software protel 99 SE, and gerbering drawn film.2.Preparing the electrodes a dye-sensitized photovoltaic solar cell on ITO glasses by semiconductor technologies, such as spin coating, exposure, development and etching.3.The use of ultrasonic wave dispersion TiO2 slurry prepared and printed by screen printing technique TiO2 film formed by sintering the photoelectric dye-sensitized solar pole.4.Plating carbon film on the photocathode glass by electrophoretic deposition technology, and characterizing TiO2 film and carbon film by optical microscope.5.Using sealing flim to package the solar cell and injecting the electrolyte solution by micro-injector.6.Testing the solar cells with multimeter under simulated solar light condition.7.Analyzing images and test data.Keywords:Solar Cells, Nano TiO2 film, Dye-sensitization, Carbon counter electrode 1 染料敏化太陽能電池簡(jiǎn)介
染料敏化太陽能電池(Dye-sensitized Solar Cells,DSSC電池)是一種電化學(xué)太陽電池,但與常規(guī)的電化學(xué)太陽電池相比,在半導(dǎo)體電極與染料上有很大的改 進(jìn)。
1.1 DSSC 電池結(jié)構(gòu)
DSSC電池具有類似三明治的結(jié)構(gòu)(如圖1-l所示),主要由導(dǎo)電膜、導(dǎo)電玻璃、納米晶半導(dǎo)體多孔膜(如TiO2,ZnO,Nb2O5,SnO2等一些列寬禁帶半導(dǎo)體材料)、染料光敏化劑、電解質(zhì)(I-/I3-)和對(duì)電極(也叫反電極或光陰極)等組成。導(dǎo)電玻璃厚度一般為3mm,表面上鍍有一層0.5~0.7μm厚的摻F的SnO2膜或氧化銦錫(ITO)膜[1]。
圖1-1:染料敏化太陽能電池的組成結(jié)構(gòu)[2]
1.2 DSSC 電池工作原理
光敏染料分子吸收太陽光躍遷至激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)的染料向半導(dǎo)體的導(dǎo)帶內(nèi)注入電子借以實(shí)現(xiàn)電荷分離,是光電化學(xué)電池的基本原理。最具代表性的染料敏化太陽能電池是Grazel電池,工作原理如圖1-2所示。在該類裝置中,納米TiO2不僅作為光敏染料的支持劑,而且作為電子的受體和導(dǎo)體。TiO2是一種寬禁帶的n 型半導(dǎo)體,其禁帶寬度為3.2eV,而且只能吸收波長(zhǎng)小于375nm的紫外光,可見光卻不能將它激發(fā),需要對(duì)它進(jìn)行一定的敏化處理,即在TiO2表面吸附染料光敏劑,這樣在可見光的作用下染料分子吸收太陽光能,使躍遷至激發(fā)態(tài),處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定,會(huì)很快地進(jìn)入較低能級(jí)的TiO2導(dǎo)帶,從而有效地產(chǎn)生電子-空穴對(duì)。
圖1-2:染料敏化太陽能電池工作原理圖[1]
光電轉(zhuǎn)換機(jī)理[3]:(1)太陽光照射到電池上,基態(tài)染料分子(S)吸收太陽光能量被激發(fā),染料分子中的電子受激躍遷到激發(fā)態(tài)(S*);(2)激發(fā)態(tài)的電子快速注入到TiO2導(dǎo)帶中;(3)電子在TiO2 膜中迅速傳輸,在導(dǎo)電基片上富集,并通過外電路流向?qū)﹄姌O;(4)在對(duì)電極附近,電解質(zhì)溶液得到電子而還原;(5)處于氧化態(tài)的染料分子(S+)與電解質(zhì)(I-/I3-)溶液中的電子供體(I-)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而回到基態(tài),染料分子得以再生。碳基薄膜染料敏化太陽能電池的制備工藝
2.1 掩模光繪片設(shè)計(jì)
本實(shí)驗(yàn)采用Protel99SE軟件進(jìn)行掩膜板的繪制,制成的光繪片如圖2-1所示:
圖2-1(a)總體圖形
圖2-1(b):實(shí)物光繪片(左圖為光陽極,右圖為對(duì)電極)2.2 光陽極制備(1)光陽極電極制備
利用繪制好的光繪片,采用微電子工藝在ITO導(dǎo)電玻璃上進(jìn)行涂膠、光刻、刻蝕,制備出 DSSC 電池的圖形化的導(dǎo)電基底。
制備步驟為:a.利用玻璃切割機(jī)切割出尺寸為20mm?25mm 長(zhǎng)方形玻璃;b.采用KW-5型號(hào)勻膠機(jī)涂膠,轉(zhuǎn)速Ⅰ700轉(zhuǎn)/分鐘(時(shí)間18s),轉(zhuǎn)速Ⅱ2500轉(zhuǎn)/分鐘(時(shí)間25s),前烘時(shí)間12~15min;c.采用型號(hào)為 JKG-2A光刻機(jī)曝光,曝光時(shí)間22s,顯影45s,定影30s,堅(jiān)膜時(shí)間為45min,溫度為140℃;d.配制35ml HCL:H2O:HNO3=4:2:1(HCl濃度36.5%~37.5%,HNO3濃度70%)的混合溶液,在45℃ 水浴中去除ITO,再用NaOH溶液去除多余的膠。(2)光陽極TiO2 膜制備
本實(shí)驗(yàn)用溶膠-凝膠法制納米二氧化鈦,再用絲網(wǎng)印刷法印刷出TiO2薄膜。印刷完成后,在室溫干燥10min,在50℃下處理15 min,再以20-50℃/ min 的速率升溫至250℃燒結(jié),恒溫2h。(3)染料敏化TiO2 膜
本實(shí)驗(yàn)使用標(biāo)準(zhǔn)染料DHS-N719。
染料敏化液的配制:0.2-0.3 M的乙腈與叔丁醇(試劑如圖3-16)進(jìn)行體積比為1:1的配置(乙腈與叔丁醇各10mL)作為溶劑,或者用乙醇溶液將作為溶劑。然后將7.2mg染料固體溶解在20mL溶劑中,等溶液均勻即可。
將已經(jīng)做好TiO2薄膜的玻璃放入容器中,加入染料敏化液,密封、避光,浸泡12h-24h 后取出,取出后用酒精溶液沖洗一下多余的染料浮液。2.3 光陰極制備(1)光陰極電極制備
光陰極電極的制備工藝與光陽極的是相同的,只是在曝光的時(shí)候用的是陰極的光繪片。當(dāng)陰極圖形刻蝕完成后,在進(jìn)行碳薄膜制備前要在有電極的上邊緣打一個(gè)小孔,以便于注入電解液。(2)光陰極碳基薄膜制備
傳統(tǒng)的碳納米管薄膜加工方法包括[4]:化學(xué)氣相沉積(CVD)、絲網(wǎng)印刷、吸附、燒結(jié)、電泳等。CVD方法的加工過程需要高真空、高溫,對(duì)生長(zhǎng)碳納米管的基底有很高的要求,并且引入了不易去除的金屬催化劑;絲網(wǎng)印刷方法引入了有機(jī)添加劑,薄膜厚度、均勻度不易控制,且碳納米管和基底的結(jié)合只依靠有機(jī)質(zhì)粘接和碳納米管基底之間的范德華力,難以保證其電學(xué)和力學(xué)性能;而吸附、燒結(jié)等方法對(duì)基底和碳納米管有較高的處理要求,引入了部分難以去除的雜質(zhì),且大都很難與現(xiàn)有的微電子工藝相兼容。目前,電泳的方法被應(yīng)用于碳材料的成膜。電泳(electropho-resis)是指在直流電場(chǎng)中,帶電粒子向帶符號(hào)相反的電極 移動(dòng)的現(xiàn)象。
本實(shí)驗(yàn)用了兩種成膜方法來制備碳基薄膜: a.絲網(wǎng)印刷碳納米管
跟印刷TiO2的方法是一樣的,只需將TiO2換成碳納米管,再選擇對(duì)電極的圖形印刷就可以了。
b.電泳技術(shù)制備
所需器材:恒溫磁力攪拌器,直流可調(diào)穩(wěn)壓電源,導(dǎo)線若干,碳棒一根(不銹鋼材料也可以),100mL燒杯一個(gè)(用做電泳槽)
溶液配制:碳黑1g,硝酸鎂0.8g,異丙醇60mL,將三者混合配成溶液。用磁力攪拌器攪拌23小時(shí)。
電鍍:加直流電壓10V~30V,碳棒接陽極,圖形化的對(duì)電極ITO玻璃接陰極。當(dāng)電源接通后,在加10V電壓的條件下,電流顯示為0.06A(每片玻璃在不同電壓下顯示的電流均不一樣,都小于0.1A),并且遞減為0A,電泳時(shí)間為3分鐘,此時(shí),說明電鍍已經(jīng)完成,因?yàn)殄兡げ粚?dǎo)電。也可加大電壓來控制電泳的速度和膜的厚度。這需要多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。
經(jīng)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn),陽極與陰極距離2.5cm 時(shí),薄膜比較均勻,效果比較好。電鍍完成后再燒結(jié),調(diào)節(jié)溫度300℃,恒溫2.5h。燒結(jié)后的薄膜顏色呈暗灰色。封裝與測(cè)試
3.1 電池的封裝
本實(shí)驗(yàn)用熱封膜將兩電極封裝。
所需器材:熱封臺(tái)、小刀、微量進(jìn)樣器、直尺。
所需試劑:熱封膜(Surlyn?1702)、電解液(DHS-E23)。(1)用封裝膜封裝
電鍍的碳薄膜比一般絲網(wǎng)印刷的要厚,所以電鍍的碳薄膜要采用兩層膜進(jìn)行封裝,絲網(wǎng)印刷的碳納米管薄膜用一層膜封裝。
封裝步驟:a.先用紙做出一個(gè)能很好地套合TiO2膜和碳薄膜的封裝膜模型,再按照模型用小刀與直尺兩工具進(jìn)行膜的裁剪,得到完好的封裝膜。b.將印有TiO2的ITO玻璃平放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,把封裝膜對(duì)齊到ITO玻璃上,再將對(duì)電極導(dǎo)電面扣在上面(可以用小夾子來固定),用熱封臺(tái)加熱玻璃電極使熱封膜發(fā)揮作用,大約5分鐘即可。(2)注入電解液
用10μL的微量進(jìn)樣器(如圖3-1)吸取1μL的DHS-E23電解液,將針頭對(duì)準(zhǔn)對(duì)電極上的小孔,輕微的在小孔里滴入一滴電解液,通過電池內(nèi)外壓強(qiáng)差和毛 細(xì)現(xiàn)象將之灌入。再用熱封裝薄膜以及載玻片在烙鐵或者熱封臺(tái)的加熱下將小孔熱封。注入電解液過程如圖3-2所示,成品電池如圖3-3所示。
圖3-1:微量進(jìn)樣器 圖3-2:電解質(zhì)注入
圖3-3:封裝好的電池
3.2 碳薄膜表征與分析
本實(shí)驗(yàn)用金相顯微鏡觀測(cè)膜表面特征。電腦型金相顯微鏡系統(tǒng)是將傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡與計(jì)算機(jī)(數(shù)碼相機(jī))通過光電轉(zhuǎn)換有機(jī)的結(jié)合在一起,放大倍數(shù)可以達(dá)到上千倍,不僅可以在目鏡上作顯微觀察,還能在計(jì)算機(jī)(數(shù)碼相機(jī))顯示屏幕上觀察實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像。(1)電泳法制備的碳薄膜表征
a.電泳液沒有用磁力攪拌器攪拌
圖3-4:電泳碳薄膜表征圖(1)
b.電泳液用磁力攪拌器攪拌24小時(shí)。
圖3-5:電泳碳薄膜表征圖(2)
圖分析結(jié)果:由圖3-4和3-5對(duì)比可以看出,經(jīng)磁力攪拌器攪拌的電泳液粒子分散的更均勻,電鍍的碳薄膜也會(huì)比較好。(2)絲網(wǎng)印刷的碳薄膜表征
圖3-6:絲網(wǎng)印刷碳薄膜表征
圖3-6中的碳薄膜是在250℃條件下恒溫烘焙2h,冷卻后在金相顯微鏡下觀測(cè)到的圖形。圖3-6與圖3-5相比較,碳薄膜不夠致密。采用電泳的方法沉積的碳薄膜,與絲網(wǎng)印刷法制得的陰極相比分布更為均勻,且厚度更容易控制。3.3 電池的測(cè)試與分析(1)電池的測(cè)試
將封裝好的電池拿到室外陽光較好的地方,先用萬用表測(cè)試。陰極和陽極電極分別接萬用表的兩根線,萬用表打到伏安檔。測(cè)得結(jié)果如下:a.電鍍碳薄膜電池的正向開路電壓為0.065V;b.碳納米管薄膜電池的正向開路電壓為0.038V。測(cè)試過程如圖3-7所示(本實(shí)驗(yàn)也可以進(jìn)一步在太陽模擬器下進(jìn)行,如圖3-8)。
圖3-7:室外萬用表測(cè)試電池
圖3-8:室內(nèi)太陽能模擬器下測(cè)試電池
(2)結(jié)果分析
a.測(cè)得的數(shù)據(jù)比預(yù)期的小一個(gè)數(shù)量級(jí)
對(duì)于這一點(diǎn)分析可能有以下原因:①工藝制備中電極基底的刻蝕中導(dǎo)電膜可能有損傷,使導(dǎo)電性能有所下降;②用熱封膜封裝的時(shí)候,碳薄膜和TiO2膜疊 加后膜比較厚,而采用的封裝膜厚度不夠,導(dǎo)致兩電極間空隙減少;③注入的電解液較少,導(dǎo)致光照下電解質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的能力下降。
由②也可以導(dǎo)致③。
b.電鍍的碳薄膜電池比絲網(wǎng)印刷的碳薄膜電池的性能好
通過對(duì)兩種碳薄膜電池進(jìn)行測(cè)量可以看出,電鍍的碳薄膜電池的開路電壓、短路電流均比絲網(wǎng)印刷的碳薄膜電池的要高。導(dǎo)致此現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可以從以下幾點(diǎn)分析:①用電泳技術(shù)電鍍的碳薄膜比絲網(wǎng)印刷的碳薄膜分散的均勻;②薄膜有效導(dǎo)電面積會(huì)影響短路電流;③開路電壓受到電解質(zhì)氧化還原電位與半導(dǎo)體費(fèi)米能級(jí)的影響,本電池中電解質(zhì)含量比較低,然而前者電壓大于后者主要是半導(dǎo)體膜的不同導(dǎo)致的??偨Y(jié)
電泳方法是利用直流電場(chǎng)使懸浮溶液中的帶電離子包裹住粒子在電性相反的電極板上沉積一層均勻的薄膜。我們發(fā)現(xiàn)采用電泳的方法沉積的碳薄膜,與絲網(wǎng)印刷法制得的陰極相比分布更為均勻,且厚度更容易控制。由于本實(shí)驗(yàn)配制電泳液時(shí)使用了碳黑,而絲網(wǎng)印刷的是碳納米管,且碳納米管具有較小的曲率半徑,較大的長(zhǎng)徑比,極高電導(dǎo)率,卓越的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),因此,可以考慮用電泳法沉積碳納米管薄膜,這樣既可以提高電泳碳薄膜電池的性能,也使電泳法與絲網(wǎng)印刷技術(shù)更具對(duì)比性。
電池的性能也受陽極TiO2膜的影響,可以考慮印刷兩層膜,即先印刷一層TiO2+CNT薄膜,并在烘箱中將其烘培1h,溫度定為140℃;烘干后繼續(xù)印刷一層TiO2膜,再將實(shí)驗(yàn)品放入烘箱中烘培2h。這是由于一維納米材料碳納米管不但可大大縮短電子傳輸距離,還可以抑制電子復(fù)合,使電子傳輸效率提高。用印刷兩層膜的方法也可能會(huì)提高電池的性能。
參考文獻(xiàn)
[1] 黃春雷
染料敏化納米晶太陽能電池的研究進(jìn)展[J] 廣州化工 2010年38卷第10期
[2] 染料敏化太陽能電池技術(shù)概述[J] 技術(shù)論壇
[3] 于男,趙娟
染料敏化太陽能電池的研究[J] 實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)第7卷 第5期
[4] 吳嘉浩,劉萍
鎳/碳納米管復(fù)合薄膜的制備及其性能的研究微細(xì)加工技術(shù)[J] 2008年4月第2期
第四篇:新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)財(cái)務(wù)報(bào)表的影響研究論文
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)財(cái)務(wù)報(bào)表的影響研究論文
要:新的企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則頒布,是我國企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則發(fā)展中的重要階段,標(biāo)志著我國建立了與國際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則趨同的企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則體系,有利于加快我國會(huì)計(jì)國際化進(jìn)程和融入國際經(jīng)濟(jì)體系的步伐。
關(guān)鍵詞:新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則;財(cái)務(wù)報(bào)表;影響
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則體系由1項(xiàng)基本準(zhǔn)則、38項(xiàng)具體準(zhǔn)則和應(yīng)用指南以及解釋公告三部分構(gòu)成。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則借鑒了國際會(huì)計(jì)準(zhǔn)則,制定了符合我國現(xiàn)階段國情的會(huì)計(jì)規(guī)定,有助于促進(jìn)和推動(dòng)資本市場(chǎng)的健康穩(wěn)定發(fā)展,有利于加快我國會(huì)計(jì)國際化進(jìn)程和融入國際經(jīng)濟(jì)體系的步伐。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題必須引起重視并盡快解決,譬如公允價(jià)值應(yīng)用存在一定風(fēng)險(xiǎn)、利潤指標(biāo)存在調(diào)節(jié)空間等方面,筆者從新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的要點(diǎn)出發(fā),對(duì)新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則為財(cái)務(wù)報(bào)表帶來的變化進(jìn)行詳盡的分析,并對(duì)新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則為財(cái)務(wù)報(bào)表所帶來的影響加以論述。
1.新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的要點(diǎn)
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的要點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了與國際財(cái)務(wù)報(bào)告準(zhǔn)則的趨同。引入公允價(jià)值計(jì)量。新準(zhǔn)則主要在金融工具、投資性房地產(chǎn)、非共同控制下的企業(yè)合并、債務(wù)重組和非貨幣性交易等方面采取了公允價(jià)值。規(guī)范了企業(yè)合并、合并財(cái)務(wù)報(bào)表等重要會(huì)計(jì)事項(xiàng)。新的合并財(cái)務(wù)報(bào)表準(zhǔn)則所依據(jù)的基本理論已發(fā)生變化,從側(cè)重母公司理論轉(zhuǎn)為側(cè)重實(shí)體理論。規(guī)范了新的會(huì)計(jì)業(yè)務(wù),將原表外項(xiàng)目納入表內(nèi)核算。主要是指將衍生金融工具、投資性房地產(chǎn)、股份支付納入表內(nèi)核算。制定了與重要的特殊行業(yè)有關(guān)部門的準(zhǔn)則。主要包括金融保險(xiǎn)行業(yè)、油氣開采行業(yè)農(nóng)業(yè)的會(huì)計(jì)準(zhǔn)則。規(guī)定固定資產(chǎn)、無形資產(chǎn)等的減值準(zhǔn)備,一經(jīng)提取,不得轉(zhuǎn)回。
2.新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則為財(cái)務(wù)報(bào)表帶來的變化
2.1庫存變化
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則取消了后進(jìn)先出法,允許部分存貨借款費(fèi)用予以資本化,商品流通企業(yè)進(jìn)貨費(fèi)用計(jì)入存貨成本,規(guī)定低值易耗品和包裝物只能采用一次或平分?jǐn)備N法。存貨準(zhǔn)則的修改,更加真實(shí)地反映企業(yè)存貨的流轉(zhuǎn),有利于企業(yè)管理層、稅務(wù)等會(huì)計(jì)信息使用者根據(jù)存貨使用和流轉(zhuǎn)情況做出決策,更側(cè)重于反映企業(yè)的長(zhǎng)期經(jīng)營情況。存貨準(zhǔn)則的變化導(dǎo)致原先采用后進(jìn)先出法、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、存貨多和存貨周轉(zhuǎn)率較低的企業(yè)在短期內(nèi)存貨金額增加,營業(yè)利潤增長(zhǎng)。
2.2資產(chǎn)變化
金融資產(chǎn)被重新分為四種類型,分別采用公允價(jià)值和實(shí)際利率法進(jìn)行后續(xù)計(jì)量,嚴(yán)格控制其減值轉(zhuǎn)回。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則在金融工具方面的變化在很大程度上改變企業(yè)當(dāng)期財(cái)務(wù)報(bào)表數(shù)據(jù),使得企業(yè)利潤在短期內(nèi)發(fā)生較大變化。對(duì)交易性金融資產(chǎn)而言,利潤的變動(dòng)取決于股票價(jià)格的走向。而可供出售金融資產(chǎn)使得所有者權(quán)益大幅增加,持有投資在未來出售時(shí)也會(huì)帶來當(dāng)期收益的提高。
2.3投資性不動(dòng)產(chǎn)變化
新投資性不動(dòng)產(chǎn)準(zhǔn)則中允許企業(yè)按照公允價(jià)值對(duì)投資性房地產(chǎn)計(jì)價(jià),反映擁有投資性房地產(chǎn)上市企業(yè)的真正價(jià)值,體現(xiàn)了對(duì)市場(chǎng)的應(yīng)變能力。投資性房地產(chǎn)采用公允價(jià)值計(jì)量,一方面不計(jì)提折舊或攤銷,使費(fèi)用減少,各期利潤增加;另一方面由于房地產(chǎn)公允價(jià)值的波動(dòng),將會(huì)反映到公允價(jià)值變動(dòng)損益項(xiàng)目,直接影響到當(dāng)期利潤。同時(shí)也給一些績(jī)差企業(yè)帶來盈余調(diào)整空間,將自用房地產(chǎn)轉(zhuǎn)為投資性房地產(chǎn),采用公允價(jià)值后續(xù)計(jì)量模式,從而使業(yè)績(jī)大增。
2.4上市企業(yè)投資股權(quán)變化
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)長(zhǎng)期股權(quán)投資核算方法產(chǎn)生重大變化,對(duì)子公司采用成本法核算,使原來可以計(jì)入“投資收益”的子公司賬面損益不能再被確認(rèn),母公司只能在編制合并報(bào)表時(shí)進(jìn)行調(diào)整;投資時(shí),當(dāng)初始投資成本小于被投資單位可辨認(rèn)凈資產(chǎn)公允價(jià)值份額時(shí),其差額一次性計(jì)入當(dāng)期損益,會(huì)調(diào)高上市企業(yè)的當(dāng)期利潤;在當(dāng)時(shí)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)看好情況下,合理的投資給上市企業(yè)帶來巨額投資收益,大大影響其利潤總額。
2.5企業(yè)的債務(wù)重組變化
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則規(guī)定債務(wù)重組范圍僅包括債務(wù)人發(fā)生財(cái)務(wù)困難情況下,債權(quán)人做出讓步的債務(wù)重組,將債務(wù)人豁免或者少償還的負(fù)債直接計(jì)入營業(yè)外收入。在債務(wù)重組中,債務(wù)人一旦獲得債務(wù)全部或者部分豁免,其收益將直接反映在當(dāng)期利潤表中,使當(dāng)期利潤增加。
3.新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表的影響
3.1公允價(jià)值對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表的影響
公允價(jià)值計(jì)量模式,是指以市場(chǎng)價(jià)值或未來現(xiàn)金流量的現(xiàn)值作為資產(chǎn)和負(fù)債的主要計(jì)量屬性的會(huì)計(jì)模式。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則對(duì)計(jì)量屬性做出了重大調(diào)整,不再強(qiáng)調(diào)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則中歷史成本為基礎(chǔ)計(jì)量屬性,全面引入公允價(jià)值、現(xiàn)值等計(jì)量屬性,其中主要在金融工具、投資性房地產(chǎn)、非共同控制下的企業(yè)合并、債務(wù)重組和非貨幣性交易等方面采用了公允價(jià)值。但是這種計(jì)量方式的調(diào)整所帶來的影響是“公允價(jià)值”極有可能成為企業(yè)調(diào)節(jié)利潤的工具。
3.2新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則下的財(cái)務(wù)報(bào)表對(duì)財(cái)務(wù)業(yè)績(jī)的影響
財(cái)務(wù)報(bào)表具有眾多的使用者,不同使用者對(duì)企業(yè)財(cái)務(wù)報(bào)表有不同的需求。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,上市企業(yè)已經(jīng)成為公眾企業(yè),投資者和債權(quán)人都與企業(yè)生存有著最為密切的經(jīng)濟(jì)聯(lián)系,他們需要及時(shí)掌握企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營收益以及現(xiàn)金流量,因此會(huì)計(jì)信息滿足投資者和企業(yè)法人的需要是至關(guān)重要的。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則也充分突出了這一點(diǎn)。謹(jǐn)慎原則在財(cái)務(wù)報(bào)表中得到了充分的體現(xiàn)。謹(jǐn)慎原則要求企業(yè)在進(jìn)行會(huì)計(jì)核算時(shí),不得多計(jì)資產(chǎn)或少計(jì)收益、少計(jì)負(fù)債或費(fèi)用。實(shí)質(zhì)重于形式原則,要求企業(yè)應(yīng)當(dāng)按照交易或事項(xiàng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)質(zhì)進(jìn)行核算,而不應(yīng)當(dāng)僅僅按照它們的法律形式作為會(huì)計(jì)核算的依據(jù)。從新的會(huì)計(jì)制度及會(huì)計(jì)準(zhǔn)則看,無論在資產(chǎn)減值的確認(rèn)方面,還是在收入的確認(rèn)方面,實(shí)質(zhì)重于形式的原則已經(jīng)得以廣泛應(yīng)用。合并財(cái)務(wù)報(bào)表準(zhǔn)則所依據(jù)的基本合并理論已發(fā)生變化,由原來的側(cè)重母公司理論轉(zhuǎn)化為側(cè)重實(shí)體理論,并更多地強(qiáng)調(diào)“實(shí)質(zhì)重于形式”原則的運(yùn)用。要求對(duì)所有母公司能夠控
制的子公司均應(yīng)納入合并范圍,而不一定考慮嚴(yán)格的股權(quán)比例。所有者權(quán)益為負(fù)數(shù)的子公司,只要是持續(xù)經(jīng)營的,也應(yīng)納入合并范圍。這一變革對(duì)上市企業(yè)合并報(bào)表利潤將產(chǎn)生較大影響,從而使上市企業(yè)利用母公司或子公司進(jìn)行利潤操縱的行為得到很大程度限制。新準(zhǔn)則規(guī)定:同一控制下的企業(yè)合并,要求按照權(quán)益法核算,采用賬面成本計(jì)量;非同一控制下的企業(yè)合并,要求按照購買法核算,采用公允價(jià)值計(jì)量。
3.3新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則下的財(cái)務(wù)報(bào)表對(duì)企業(yè)利潤的影響
新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則較多地壓縮了會(huì)計(jì)估算和會(huì)計(jì)政策的選擇項(xiàng)目、限定了企業(yè)利潤調(diào)節(jié)的空間范圍,規(guī)范和控制企業(yè)對(duì)利潤的操縱,經(jīng)營業(yè)績(jī),提高盈利質(zhì)量,具體表現(xiàn)為:首先是存貨發(fā)出計(jì)價(jià),取消“后進(jìn)先出法”。存貨發(fā)出計(jì)價(jià)方法的選擇對(duì)當(dāng)期利潤的影響,具體體現(xiàn)在存貨的價(jià)格波動(dòng)上,當(dāng)存貨價(jià)格處于上漲時(shí)期,采用后進(jìn)先出法,是將最高價(jià)格的材料入賬,使當(dāng)期成本費(fèi)用上升,減少當(dāng)期利潤;若存貨價(jià)格處于下降時(shí)期,則正好相反。這一核算辦法的變動(dòng),將使企業(yè)利用變更存貨計(jì)價(jià)方法來調(diào)節(jié)當(dāng)期利潤水平的慣用手段不能再被使用,便于對(duì)企業(yè)的經(jīng)營業(yè)績(jī)進(jìn)行分析和比較,提高了會(huì)計(jì)信息的使用價(jià)值。其次,計(jì)提的資產(chǎn)減值準(zhǔn)備,不得轉(zhuǎn)回,只允許在資產(chǎn)處置時(shí),再進(jìn)行會(huì)計(jì)處理。運(yùn)用資產(chǎn)減值準(zhǔn)備的計(jì)提和沖回操縱企業(yè)利潤,是我國一些上市公司經(jīng)常使用的手段。再次,同一控制下的企業(yè)合并以賬面價(jià)值作為會(huì)計(jì)處理的基礎(chǔ),放棄使用公允價(jià)值,以避免利潤操縱。現(xiàn)今國內(nèi)企業(yè)的合并大部分是同一控制下的企業(yè)合并,合并對(duì)價(jià)形式上是按雙方確認(rèn)的公允價(jià)值確認(rèn),而實(shí)質(zhì)上并非是雙方都認(rèn)可的價(jià)值,盡管公允價(jià)值是要經(jīng)過中介機(jī)構(gòu)評(píng)估確認(rèn),但是人為操縱因素過多地干擾了公允價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。新會(huì)計(jì)準(zhǔn)則規(guī)定企業(yè)合并對(duì)價(jià)按資產(chǎn)賬面價(jià)值進(jìn)行會(huì)計(jì)處理,是從現(xiàn)今資本市場(chǎng)的現(xiàn)況和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際出發(fā),謹(jǐn)慎地使用公允價(jià)值,規(guī)范企業(yè)盈余管理行為,提高企業(yè)利潤的可信度。
參考文獻(xiàn)
[1]財(cái)政部會(huì)計(jì)司編寫組.企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則講解[M].北京:人民出版社,2007.[2]財(cái)政部.企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則2002[Z].北京:經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社,2002.[3]中國財(cái)政部.企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則[Z].北京:中國工商出版社,2006.[4]袁小勇,李柏生,張?jiān)?企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則操作指南——解析、比較、案例[M].北京:中國商業(yè)出版社,2006.
第五篇:[五]甘肅畜牧獸醫(yī)8期,今日畜牧獸醫(yī)7期:固體納米復(fù)合維生素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響
固體納米復(fù)合維生素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響
黨曉鵬(陜西金冠牧業(yè)有限公司,西安,712000)
摘要:本試驗(yàn)旨在研究產(chǎn)蛋雞日糧中添加單體維生素含量相同的普通復(fù)合維生素和固體納米復(fù)合維生素對(duì)其生產(chǎn)性能及蛋殼品質(zhì)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明固體納米復(fù)合維生素可明顯提高蛋雞產(chǎn)蛋率和蛋殼強(qiáng)度,顯著降低破蛋率和雞群死淘率。證明固體納米復(fù)合維生素的吸收利用率明顯高于普通復(fù)合維生素。
關(guān)鍵詞:固體納米復(fù)合維生素 蛋雞 生產(chǎn)性能
Effects of solid nano-multivitamin on layer production performance
Dang xiaopeng(Shaanxi gold animal husbandry Co.LTD,Xian,712000)
Abstract: The trial aimed to research effects of layer production performance and eggshell quality,which diet add same content ordinary multivitamin and solid nano-multivitamin.the trial result indicate that solid nano-multivitamin may clearly boost laying rate and eggshell strength,marked lower broken-egg rate and death culling rate.demonstrate solid nano-multivitamin’s rate of absorbtion and utilization which apparently higher thanordinary multivitamin.Keywords: solid nano-multivitaminlayerproduction performance
固體納米復(fù)合維生素是納米技術(shù)在動(dòng)物營養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用突破,是將納米技術(shù)和動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)有機(jī)融合起來的一項(xiàng)前沿創(chuàng)新技術(shù)。采用獨(dú)特的納米載體和生物包埋技術(shù),使各種單體維生素形成等量均質(zhì)穩(wěn)定的雙層納米結(jié)構(gòu),顆粒直徑在10—30nm范圍內(nèi),形成超大的比表面活性,可與水任意比例混溶,無競(jìng)爭(zhēng)跨膜方式吸收,使復(fù)合維生素的生物利用率由原來的30%左右提高至90%以上[1]。本實(shí)驗(yàn)旨在證明日糧中添加固體納米復(fù)合維生素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和蛋殼質(zhì)量的影響。材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,光照 16h/d。自由采食和飲水,每日下午 17 時(shí)揀蛋。1.4.2 免疫程序 免疫程序按照京紅蛋雞飼養(yǎng)管理手冊(cè)推薦程序進(jìn)行。1.5 蛋雞生產(chǎn)性能測(cè)定 每日定時(shí)揀蛋,以重復(fù)為單位,每天記錄產(chǎn)蛋數(shù)、蛋重、破蛋數(shù)、死淘數(shù),每周記錄耗料量。試驗(yàn)結(jié)束后以重復(fù)為單位統(tǒng)計(jì)產(chǎn)蛋率、平均蛋重、日均采食量、破蛋率、死淘率、料蛋比及飼料報(bào)酬等。1.6 雞蛋樣品制備及品質(zhì)測(cè)定 試驗(yàn)第 4、8 周末,從每重復(fù)無破損的雞蛋中隨機(jī)選取一枚置于 4℃冰箱,用于雞蛋品質(zhì)測(cè)定。蛋殼強(qiáng)度儀測(cè)定蛋殼強(qiáng)度,蛋殼厚度儀測(cè)定蛋殼厚度,用游標(biāo)卡尺測(cè)定蛋的 縱徑與橫徑,羅氏蛋黃比色扇測(cè)定蛋黃顏色,高度游標(biāo)卡尺測(cè)量濃蛋白高度。按 下列公式計(jì)算蛋形指數(shù)和哈夫單位:
蛋形指數(shù)=橫徑/縱徑 x100% 哈夫單位=100xlg(H-1.7xW0.37+7.6),其中 H 為濃蛋白高度,W 為蛋重。1.7 血液生化指標(biāo)測(cè)定 試驗(yàn)第 4 和第 8 周周末禁食后,分別于每個(gè)處理選取 16 只蛋雞(每個(gè)重復(fù) 8 只),雞翅靜脈采血 3ml,3500 轉(zhuǎn)/分離心 30 分鐘制備血清用于測(cè)定血清鈣磷含 量。分析儀器采用日立 7600 全自動(dòng)生化分析儀。1.8 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用 Microsof Excel 2003 軟件進(jìn)行前處理后,采用 SPSS16.0 統(tǒng)計(jì) 軟件進(jìn)行顯著性分析和多重比較。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。2.結(jié)果與分析 2.1 對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響 由表 1 可知,試驗(yàn)組產(chǎn)蛋率顯著高于對(duì)照組,而 破蛋率、死淘率則顯著低于對(duì)照組,表明納米維生素可明顯提高蛋雞產(chǎn)蛋率和蛋 殼強(qiáng)度,強(qiáng)化機(jī)體免疫機(jī)能。表 1 納米維生素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響 項(xiàng)目 對(duì)照 組 試驗(yàn) 組 產(chǎn)蛋率(%)破蛋率(%)蛋重/枚(g)只日耗料(g)料蛋比 90.34± 63.17± 120.41± 2.11± 1.97±0.44a a 0.18 0.67 4.17 0.17 94.73± 63.36± 119.50± 2.15± 0.86±0.07b b 0.22 0.58 4.37 0.20 死淘率(%)2.78± 0.56a 1.36± 0.78b
2.2 納米維生素對(duì)雞蛋品質(zhì)的影響 由表 2 可知,試驗(yàn)組蛋殼強(qiáng)度顯著高于對(duì)照 組,其他指標(biāo)如蛋殼厚度、蛋形指數(shù)、蛋黃色澤及哈夫單位等組間差異均不顯著。表 2 納米維生素對(duì)雞蛋品質(zhì)的影響 組別 蛋 殼 強(qiáng)(kg/cm2)試 驗(yàn) 4.60±0.34a 組 對(duì) 照 3.23±0.23b 組 度 蛋 殼 厚 度 蛋形指數(shù)(mm)0.34±0.08 76.30 ± 1.35 0.33±0.12 75.73 ± 0.40 蛋黃色澤 9.02 0.15 8.98 0.24 哈夫單位
± 75.72 ± 2.12 ± 71.5 ± 5.95
2.3 納米維生素對(duì)蛋雞血液鈣磷含量的影響 由表 3 可知,試驗(yàn)組與對(duì)照組血液 鈣磷含量差異均不顯著。
表 3 納米維生素對(duì)蛋雞血液鈣磷含量的影響
血鈣 血磷
4周 8周 4周 8周
試驗(yàn)組 4.90±0.31 5.03±0.24 1.83±0.26 2.14±0.26
對(duì)照組 4,83±0.18 5.09±0.29 1,94±0.15 2.23±0.19
3.討論 3.1 脂溶性維生素利用
用率均大幅提高 固體納米復(fù)合維生素中脂溶性維生素是親水性的,又處在膠體分散狀態(tài),因 而是一種熱力學(xué)穩(wěn)定體系,更重要的是 10-30nm 級(jí)別的脂溶性維生素,改善了脂 溶性維生素在畜禽體內(nèi)的藥物動(dòng)力學(xué)特性。主要表現(xiàn)在 3 個(gè)方面:第一,納米級(jí) 脂溶性維生素可使脂溶性維生素的吸收效率明顯增加,納米級(jí)脂溶性維生素液在 胃腸中可使脂溶性維生素釋放迅速,而且與胃腸道上皮層有良好的接觸,通過胃 腸道上皮細(xì)胞間質(zhì),穿過腸道并進(jìn)入血液循環(huán),結(jié)果使脂 溶性維生素容易吸收,生物利用率明顯提高。普通的脂溶性維生素的平均生物利 用率為 30%左右。而納米級(jí)脂溶性維生素的平均生物利用率可達(dá) 98%。第二,納米級(jí)脂溶性維生素吸收更迅速,平均達(dá)峰時(shí)間提前。第三,納米級(jí)脂溶性維生 素,可使其體內(nèi)藥物動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性提高,補(bǔ)充脂溶性維生素者之間個(gè)體差異變小。脂溶性維生素 A、D、E 對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率蛋殼質(zhì)量及免疫功能有重要促進(jìn)作用[2]。3.2 穩(wěn) 定 性 高 固體納米復(fù)合維生素由于采用了先進(jìn)的界面工藝。充分利用了維生素間不 同的表面張力,瞬間納米級(jí)超微粉碎,并在分子水平上瞬間進(jìn)行生物膜深層次包 埋.使不同酸堿度、不同熱敏度、不同光敏度和不同氧化還原程度的維生素及其 它營養(yǎng)物質(zhì)共處于同一非連續(xù)相的液體中,彼此穩(wěn)定而互不干擾,很好地解決了 由 于 環(huán) 境 因 子 不 穩(wěn) 定 而 使 維 生 素 效 價(jià) 降 低 的 問 題。3.3 復(fù) 合 維 生 素 各 單 體 成 分 協(xié) 同 作 用 增 強(qiáng) : 固體納米復(fù)合維生素有一個(gè)動(dòng)態(tài)的功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體的衍生過程。納米級(jí)復(fù) 合維生素的功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體的衍生過程,實(shí)際上是維生素納米結(jié)構(gòu)的自組裝體系 或是分子自組裝體系的形成過程。也就是說,納米級(jí)復(fù)合維生素是由許多維生素 和維生素、維生素和其它營養(yǎng)物質(zhì)所組成的納米結(jié)構(gòu)體及大的分子聚集體所組 成。例如:維生素 E 和維生素 C 形成的功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體,其抗氧化功能會(huì)大大加 強(qiáng),這可能是縮短了維生素與自由基反應(yīng)后,通過維生素 C 得到再生的路徑所致,因?yàn)檫@些過程可直接在功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體上進(jìn)行。納米級(jí)維生素正因?yàn)橛写颂匦?,所以它的生物學(xué)功能的形成,并不是數(shù)種單體維生素功能的簡(jiǎn)單疊加和復(fù)合,而 是所有具有保健和免疫功能的物質(zhì)間,通過納米結(jié)構(gòu)和分子間的自組裝,形成一 種新型活性的、協(xié)同作用更強(qiáng)的、有獨(dú)特營養(yǎng)保健免疫功能的功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體存 在的維生素復(fù)合劑[3]。這種功能協(xié)同結(jié)構(gòu)體的衍生過程在固體納米復(fù)合維生素產(chǎn) 品中表現(xiàn)較為突出,而在普通復(fù)合維生素中不明顯。4.結(jié)論
本試驗(yàn)
證明固體納米維生素可明顯提高蛋雞產(chǎn)蛋率和蛋殼強(qiáng)度,顯著降低破 蛋率和雞群死淘率。表明固體納米復(fù)合維生素的吸收利用率顯著高于普通復(fù)合維 生素。參考文獻(xiàn) 〔1〕趙成平,田野,納米級(jí)維生素的研究〔J〕,飼料工業(yè),2006,(6):62-64 〔2〕董玉剛等,納米級(jí)液體復(fù)合維生素對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響〔J〕,中國飼料 添加劑,2011,(11):28-30 〔3〕張文娟,歐陽伍慶等,復(fù)合維生素納米乳的制備及其質(zhì)量評(píng)價(jià)〔J〕,中國 獸醫(yī)學(xué)報(bào),2010,(3):388-392
作者簡(jiǎn)介:黨曉鵬,男,一九六六年五月出生,陜西富平人。****年畢 業(yè)于西北農(nóng)林科技大學(xué),農(nóng)學(xué)碩士。高級(jí)獸醫(yī)師職稱,曾獲省部級(jí)科技獎(jiǎng)四項(xiàng),發(fā)表科技論文二十余篇。現(xiàn)任陜西金冠牧業(yè)有限公司技術(shù)總監(jiān)。主要從事畜禽復(fù) 合維生素、復(fù)合預(yù)混料及動(dòng)物保健產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)服務(wù)工作。聯(lián)系方式:西安市西咸大道 29 號(hào),手機(jī) ***,QQ:1466895877.