环形偶氮苯功能化聚类肽的合成与自组装

首先采用1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)引发N-烯丙基甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NAG-NTA)和N-乙基甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NEG-NTA)开环聚合,制备环形结构的聚(N-烯丙基甘氨酸)-b-聚(N-乙基甘氨酸)(c-PNAG-b-PNEG)。然后通过聚合后修饰反应,在PNAG嵌段的双键上引入偶氮苯基团,合成了新型的环形偶氮苯聚类肽c-P(NAG-Azo)-b-PNEG。采用透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见光谱(UV-Vis)研究了c-P(NAG-Azo)-b-PNEG在水溶液中的自组装行为和光响应特性,并与线形结构的l-P(NAG-Azo)-b-PNEG进行比较。结果表明,c-P(NAG-Azo)-b-PNEG和l-P(NAG-Azo)-b-PNEG可以组装得到球形胶束、树枝状聚集体和球形大复合胶束,并且它们均具有良好的光致顺反异构特性。环形结构限制分子链的运动,不利于偶氮苯基团的有序堆积,也会使c-P(NAG-Azo)-b-PNEG组装体的光致形貌转变程度减弱。

Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@TiO_(2)/Ag核壳结构微球的制备及其光催化抗菌性能研究

以Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)核壳结构磁性微球为载体,采用一步溶剂热法反应,在其表面包裹一层Ag纳米粒子修饰TiO_(2)外壳(TiO_(2)/Ag),获得具有双壳层结构的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@TiO_(2)/Ag复合光催化材料.Fe_(3)O_(4)磁性内核的存在为该复合光催化剂的磁分离回收、重复利用提供了可能性.利用XRD,XPS,SEM,TEM,VSM等技术表征了材料的组成、结构、形貌及磁性能.通过考察钛酸四丁酯(TBOT)和AgNO_(3)用量的改变对Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@TiO_(2)/Ag形貌、磁性特征及光催化抗菌性能的影响,确定了最佳合成条件.实验表明:通过在抗菌实验体系中分别加入捕获剂叔丁醇和溴酸钾,明确了光催化产生的超氧自由基(·O_(2)^(-))和羟基自由基(·OH)在抗菌过程中的主次作用;Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@TiO_(2)/Ag样品与相同条件下所得的Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@TiO_(2)样品相比,具有更高的光催化抗菌活性.光催化性能增强的作用机制是负载于TiO_(2)表面的金属银作为捕获光生电子的陷阱,可以抑制TiO_(2)中光生电子和空穴的复合,有效提高它们与环境氧反应形成强氧化性的·O_(2)^(-)和·OH,参与杀菌反应过程.

四羧基苯基卟啉铜敏化BiOCl纳米片的制备及其增强光催化性能研究

以硝酸铋和氯化钾为反应物,采用一步水热法合成了氯化氧铋(BiOCl)纳米片.通过考察不同反应时间和反应温度下所得BiOCl样品的光催化降解罗丹明B(RhB)活性差异,确定最佳合成条件,并在此基础上,采用相同方法原位合成四羧基苯基卟啉铜(CuTCPP)敏化BiOCl复合光催化材料(BP).利用XRD,SEM,UV-Vis DRS,XPS,PL等手段表征了材料的结构、形貌及光学特性,通过RhB光降解实验考察了BP复合材料的光催化性能并讨论了光催化作用机理.结果表明,与纯BiOCl相比,BP的光催化活性明显增强,其中BP-0.2%样品的光催化活性最强,紫外光照射10 min即可将RhB完全降解,即使将光源改为模拟太阳光,在20 min内也可使染料分子完全降解.这种光催化性能的增强得益于CuTCPP作为光敏剂修饰BiOCl增强了该半导体的光吸收能力,并有效地提高了光生电子和空穴的产生和分离效率.

荧光聚类肽的合成、自组装与聚集诱导发光效应

采用1-(4-氨基苯)-1,2,2-三苯基乙烯(TPE-NH2)引发N-丁基甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NBG-NTA)和N-乙基甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NEG-NTA)开环聚合,制备了四苯基乙烯(TPE)基团封端的聚(N-丁基甘氨酸)-b-聚(N-乙基甘氨酸)(TPE-PNBG-b-PNEG)。采用透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱(FL)研究了TPE-PNBG-b-PNEG在水溶液中的自组装行为和聚集诱导发光(AIE)特性。结果表明,TPE-PNBG-b-PNEG具有显著的AIE效应,根据初始含水量(体积分数)和亲水链段质量分数(wPNEG)的不同,TPE-PNBG-b-PNEG在水溶液中分别组装得到了球形胶束以及纺锤状、松针状和蠕虫状聚集体,并可发出强烈的蓝色荧光,最大发射波长为485 nm。随着wPNEG的减小,TPE-PNBG-b-PNEG的堆积参数增大,疏水链段的堆积变得更为紧密,AIE效应增强,其荧光强度和荧光量子产率都随之增强。

“一锅法”光控开环聚合原位调控聚类肽分子量及分子量分布

设计和合成了光敏性休眠引发剂2-硝基-4,5-二甲氧基苄基环己胺基甲酸酯,用于氮-丁基-氮-羧酸内酸酐(^(Bu)N-NCA)的可控开环聚合。该光敏性引发剂在紫外光(360 nm)下释放环己胺引发剂。通过改变紫外光的照射时长可控制环己胺引发剂的释放量,从而调控聚类肽的分子量。随着照射时长从1 h增至4 h,聚类肽的数均分子量从9.6×10^(3)降至4.6×10^(3)。通过调控紫外光的照射间隔控制环己胺引发剂的释放速率。先释放的引发剂先引发单体,后释放的引发剂后引发单体,形成链长不均一的聚合物。通过光控实现了“一锅法”原位调控聚类肽的分子量及分子量分布,为聚类肽分子量分布宽度及分布形状更精准的调控提供了可能,也为研究聚类肽分子量分布和性能间的关系奠定了基础。

聚吡咯/碳纳米管高分子导电膜的制备及抗污染性能

从电化学缓解膜污染出发,在聚砜膜表面负载碳纳米管和聚吡咯后形成具有优异导电性能的高分子膜。实验过程中进行了条件优化,其最佳制备条件为:0.25 mol/L的氧化剂FeCl_(3),5℃冰水浴,6 h聚合反应时间,0.4 wt%吡咯浓度和0.08 mg/cm^(2)的碳纳米管用量。通过扫描电镜和傅立叶变换红外光谱显示,碳纳米管能够有效地负载并通过吡咯的聚合锚定在膜表面,形成具备优异导电性能的聚吡咯缠绕碳纳米管的导电层,电化学性能和截留性能测试表明,该导电层可以有效地用作电化学过滤的工作电极。

构筑星形化合物提升交联网络固态聚合物电解质性能

通过巯基-丙烯酸酯点击反应引发三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)(TMPMP)或季戊四醇四-3-巯基丙酸酯(PETMP)分别与聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯(PEGMA)进行UV辐照反应,制得星型化合物。TMPMP或PETMP为交联剂,PEGMA为星形化合物的支链。星形化合物的结构可通过变换不同的交联剂,并通过改变PEGMA的相对分子质量进行调节。将星形化合物掺入交联固态聚合物电解质中,固态电解质的机械性能、电化学性能均得到改善。固态电解质的拉伸强度达83.9 MPa,杨氏模量达180.4 MPa,断裂伸长率达49.9%,拉伸韧性达22.6 MJ/m^(3),室温离子电导率达2.8×10^(-5) S/cm。利用该固态电解质组装Li/LFP全固态锂金属电池,在0.1 C倍率下循环100次后剩余比容量为111.5 mAh/g,比容量保持率为77%。

生物基半芳香族共聚酰胺PA5T/56与脂肪族聚酰胺PA56的性能对比

生物基聚酰胺PA56凭借其绿色低碳的原料来源以及与商业化PA66相近的综合性能而受到关注,但受限于脂肪族的柔性主链结构,无法满足高温场景下的使用需求。为解决上述问题,引入对苯二甲酸构筑生物基半芳香族共聚酰胺PA5T/56,对PA5T/56的结构及性能进行系统研究,并与生物基脂肪族聚酰胺PA56进行对比分析。红外光谱与核磁共振氢谱的表征结果验证了PA5T/56与PA56结构上的差异;相比PA56,PA5T/56具有更高的玻璃化转变温度(t_(g)=113℃)、更优的热稳定性(t_(d,5%)=392℃,t_(dmax)=423℃),以及更佳的热机械性能,同时其在高温下具有适宜加工的熔体黏度(<10^(3)Pa·s),这些优势赋予生物基半芳香族PA5T/56广阔的应用前景。

聚天冬氨酸衍生物的合成及性能研究

合成了分别含羟基和磺酸基的聚天冬氨酸衍生物 ,测定了它们的阻垢分散性能 ,并与聚天冬氨酸、聚丙烯酸钠、水解聚马来酸和 2 -膦酸基丁烷 -1,2 ,4-三羧酸水处理剂作了比较。结果表明 ,当质量浓度为 12mg/L时 ,以上6种药剂对CaCO3的阻垢率分别为 61 5 %、88 7%、92 4%、87%、68 9%、94% ;对磷酸钙的阻垢率分别为 94 7%、78 6%、2 7 8%、16 6%、18 8%、15 4% ;在质量浓度为 5～ 3 0mg/L、分散氧化铁时上清液最小透光率分别为 89%、3 9%、74%、86%、97%、72 %。含磺酸基的聚天冬氨酸衍生物综合性能较好。

循环伏安法的电扫描方式对苯胺聚合产物形貌影响的观察

在含有0.2mol·L^-1苯胺的0.5 mol·L^1H2SO4溶液中,以扫描速度50mV·s^-1,扫描电位为-0.1～0.9V,采用循环伏安法（CV）,在金属Ti基体上,通过控制扫描方式分别得到了颗粒状、纤维状及管-片状的苯胺聚合产物,分析了形成不同形貌聚苯胺的原因,并通过扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安法和电化学阻抗谱（EIS）对不同形貌聚苯胺的结构和性能进行了表征.结果表明,不同形貌聚苯胺的形成是由于聚苯胺的成核及生长模式不同,而无论何种形貌的聚苯胺膜都具有很大的比表面积和良好的导电性能,其中,管-片状聚苯胺的膜层阻抗最小,导电性能最好.

自组装的氢氟酸掺杂的聚苯胺微/纳米管

以氢氟酸为掺杂剂,采用无模板法制得了高电导率(10-2-10-1S/cm)聚苯胺微/纳米管(d=85-420nm).当[HF]/[An]=0.5时所得微/纳米管的形成机率高达100%.发现微/纳米管的直径和电导率均随[HF]/[An]比例的增加而增加.FTIR,UV-Vis,XRD结构表征证明所得的聚苯胺微/纳米管为掺杂态.

红外光谱法研究聚乙烯亚胺的结构

聚乙烯亚胺是已知电荷密度最大的有机高分子化合物,有线型和支化两种结构,本文对所合成的聚乙烯亚胺进行红外表征,通过鉴定叔胺结构的存在,证明聚乙烯亚胺为支化结构。

平菇多糖提取方法的比较

以平菇为原料,分别采用破碎、超声波和超声辅助复合酶3种提取方法提取平菇水溶性多糖.正交优化结果表明:提取温度90℃,剪切速率11 350 r/min,提取时间20 min,提取3次,破碎法提取多糖得率为11.20%;提取温度60℃,超声功率450 W,提取时间60 min,提取3次,超声法提取多糖得率为9.75%;提取温度30℃,超声功率350 W,提取时间60 min,溶液pH=5,超声辅助复合酶法提取多糖得率为12.05%.综合考虑提取得率、节能环保、操作方法等因素,选用破碎法提取平菇多糖较理想.

恒定磁场(0.4T)对聚苯胺微观取向结构的影响

在恒定磁场(0.4T)条件下,采用乳液聚合法合成了十二烷基苯磺酸掺杂聚苯胺(PAn),并通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、电导率、产物复合膜电阻率的各向异性,以及产物间甲酚(m-cresol)溶液的电导率在外电场作用下变化的分析与表征,系统研究了磁场对PAn的微观取向结构及其性能的影响.实验结果表明,与无磁场条件下制备的聚苯胺(PAn-O)相比,磁场条件下制备的聚苯胺(PAn-M)具有更高的结晶度和明显的微观取向结构,其微粒有序排列和堆砌成了许多具有一定长/径比的条状聚集体;PAn-M/PVA(聚乙烯醇)复合膜经磁化成膜,可以表现出明显的导电性能的各向异性;PAn-M/m-cresol溶液的电导率,在有、无外场(电场)作用下存在明显的突变.分析认为:由于磁场条件下制备的PAn粉末存在着微观取向和显著的抗磁磁化率的各向异性,在外磁场作用下其堆砌方式会进一步演变成宏观的取向,随之表现出物理性能上的各向异性。

聚丙烯(PP)基阴离子交换纤维吸附钯研究

研究聚丙烯 (PP)基阴离子交换纤维对盐酸溶液中钯的交换性能 .讨论溶液 p H值、温度、氯离子浓度、交换时间等对钯吸附率的影响 .确定最佳的交换吸附条件 ,测定纤维的最大静态交换容量 .用红外光谱 (FT- IR)研究了该阴离子交换纤维在盐酸溶液中对钯的交换机理 .载钯的聚丙烯 (PP)基阴离子交换纤维用质量分数为 2 %的硫脲与 2 m ol/L 的 HCl混合溶液可以定量的解吸 .该 PP基阴离子交换纤维可用于定量回收溶液中微量的钯 .

改性可膨胀石墨的制备及在硬质聚氨酯泡沫中的阻燃性能

采用表面接枝硅烷偶联剂法将硼酸负载在可膨胀石墨(EG)表面制得了改性EG(MEG),并考察了MEG在硬质聚氨酯泡沫(RPUF)中的阻燃性能.利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、膨胀试验及热失重分析对MEG进行了形貌、元素组成及结构性能表征,通过热失重分析、极限氧指数(LOI)及锥形量热仪考察了RPUF/MEG的热稳定性及燃烧性能.结果表明,硼硅化合物作为硅硼陶瓷前驱体已负载在EG表面;MEG及RPUF/MEG体系膨胀炭层更为致密,800℃时的残余量分别较EG和RPUF/EG提高了8.7%和3.7%;RPUF/MEG体系的LOI较RPUF/EG有所提高,热释放速率峰值降低了10%,产烟速率及CO生成速率均显著降低.RPUF/MEG阻燃性能的提高与MEG负载的硅硼陶瓷前驱体促进了阻燃RPUF各组分间的相互作用及增强了炭层的阻隔性有关.

聚亚胺酮的合成与性能研究

(1,4-Bis-（4-bromobenzoyl）benzene) as the monomer has been synthesized and characterized by Friedel-Crafts benzoylation reaction.Novel poly（imino ketone）s（PIKs） as high performance polymers have been obtained by the condensation polymerization of（1,4-bis-（4-bromobenzoyl）benzene） and aromatic diamines via palladium-catalyzed aryl amination reaction.The strcture of PIKs is characterized by means of FT-IR and（）1H-NMR spectroscopy,and the results show an agreement with the proposed structure.DSC and TG measurements show that PIKs possess high glass transition temperature（Tg>230℃） and good thermal stability with high decomposition temperatures（TD>500℃）.PIKs also exhibit the excellent solubility,PIK-3 can be dissolved in common organic solvent CHCl3 at room temperature（20℃）.

奎宁分子印迹聚合物的合成与性能研究

采用分子印迹技术 ,以 α-甲基丙烯酸为功能单体 ,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂 ,合成出以奎宁为模板的分子印迹聚合物。利用荧光法研究了聚合物的吸附性能和选择识别能力。结果表明 ,和化学组成相同的空白聚合物相比 ,印迹聚合物具有高吸附能力和选择识别能力。奎宁分子印迹聚合物与奎宁分子的离解常数达 1 .0 8× 1 0 - 3mol/L,表观最大吸附量为 1 31 .8μmol/g,为理论值的 56.4%。

温敏两亲性接枝物PAM-g-PNIPAm的合成及表征

以巯基乙胺为分子量调节剂 ,以丙烯酰氯作为链端转化剂合成了不同分子量的端丙烯酰胺基聚(N-异丙基丙烯酰胺 ) (PNIPAm)大分子单体 ;与丙烯酰胺共聚合 ,合成了以 PNIPAm为侧链的接枝聚丙烯酰胺 .用 FTIR和 1 H NMR方法表征了接枝聚合物与大分子单体的组成 .该接枝聚合物在水溶液中具有热缔合特性及明显的温敏增稠性 ,水溶液的粘度在 32～ 5 0℃之间随温度增加而增加 .

一种含树枝单元的高流动性尼龙6的原位聚合及性能测试

将低代数的树枝状大分子聚酰胺胺（polyamidomine，即PAMAM）分别与对苯二甲酸配制成母盐溶液，再以母盐溶液，己内酰胺，封端剂一起投入高压釜进行原位聚合，通过调节PAMAM在己内酰胺中的比例及改变不同的PAMAM代数得到新型高流动性尼龙6-FITIR显示，与线性尼龙相比较，高流动性尼龙6的γ（N—H）和2δ（N—H）两处对应蜂都发生了明显的蓝移。对于树枝单元含量较低（0.3wt％～0.5wt％）的新型尼龙6，拉伸性能没有下降，缺口冲击强度增加，而熔体流动却显著得到改善。DSC显示，新型尼龙6的结晶曲线的结晶蜂温度有不同程度的降低，晶体生长速率明显减慢。