基于席夫碱反应的腙键共价有机聚合物的合成与表征

以均苯三甲酰肼(1,3,5-Benzenetricarbohydrazide,BTH)和对苯二甲醛(1,4-phthalaldehyde,PD)为有机单体构建模块,根据席夫碱(Schiff-base)反应原理和网状化学的设计思想,设计合成了一种新的腙键共价有机聚合物(BTH-PD-COP)。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、固体核磁(13 C NMR)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、热重分析(TGA)等分别对BTH-PD-COP材料进行了结构和性能表征。结果表明,BTH-PD-COP材料具有优异的物理化学性能。

多孔材料有关席夫碱反应吸收二氧化碳应用进展

综述了有关席夫碱反应的多孔类型材料在二氧化碳吸收方面的应用进展,主要介绍金属有机框架和微孔类型多孔材料两个方面,并对其他吸收及利用二氧化碳的席夫碱反应进行总结。

席夫碱反应在化学合成上的应用

席夫碱反应作为一种常见的化学反应,在化学合成中占据着重要地位,要想更好地将化学合成反应展示出来,就应该按照化学合成反应中的要求,及时的对其反应中的席夫碱应用形式进行控制,确保在相应反应形式的控制中,能够有效地提升席夫碱反应与化学合成反应的应用效果。鉴于此,针对席夫碱反应在化学合成上的应用进行了研究,希望能够为席夫碱在化学合成反应中的应用形式了解提供参考。

席夫碱反应制备超疏水共价有机多孔材料

超疏水共价有机多孔材料具有高比表面积、多尺度孔道、超浸润等特点在含油废水分离、气体分离和催化领域有诸多潜在应用,已成为极具实际应用前景的功能型材料之一。在常温常压下,基于席夫碱反应制备了具有特殊浸润性共价有机多孔材料。高反应底物浓度条件下制备的共价有机多孔材料具有超疏水、低粘附和自清洁性能。同时,该材料还有良好的热稳定性和分层级结构孔道结构,为设计合成超疏水共价有机框架材料提供新方法,进而为超浸润共价有机框架材料在油水分离、气体分离、能源催化等实际应用领域奠定基础。

基于席夫碱反应的共价有机骨架材料

席夫碱共价有机骨架材料(Schiff-base COFs)是根据Schiff-base反应原理缩合形成的一类COFs材料。Schiff-base COFs具有骨架密度低、比表面积大、孔径尺寸可控、有机单体种类丰富、合成方法灵活多样、表面化学性质可功能化,易于引入特定的分子识别位点,以及物理化学稳定性优异等特征。Schiff-base COFs在气体吸附/储存、传感、催化、光电材料和前处理介质等诸多领域有重要的应用前景,成为材料科学领域的研究热点。本文主要综述了近年来Schiff-base COFs材料的合成类型、制备方法,以及该材料在不同领域的应用研究进展。最后,总结了该材料的研究现状并展望了该研究领域未来的发展方向和应用前景。

聚乙二醇/葡聚糖席夫碱型复合薄膜的制备与表征

葡聚糖(Dex)是一种微生物多糖,因其良好的生物相容性、可降解性、无毒性而被广泛研究。然而,纯Dex难以成膜,因此不适于包装材料。在本研究中,通过化学改性得到具有醛基的氧化葡聚糖(ODex)和端氨基聚乙二醇(NH_(2)-PEG-NH_(2)),利用醛基和氨基的席夫碱反应,制备了不同比例的聚乙二醇/葡聚糖席夫碱型复合薄膜。通过红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和同步热分析(DSC-TG)等表征了复合薄膜的结构、形貌和热性能。结果表明,随着氨基聚乙二醇加入量的增加,复合薄膜的力学性能、热稳定性和透水率均有所增大;且最大拉伸强度可达48.89 MPa;在波长为350 nm以下,透光率基本为零,有很强的抗紫外性。本研究为葡聚糖基薄膜的制备与改性提供了全新思路,为其在包装领域的应用提供一定的理论依据。

水杨醛缩胺类双席夫碱过渡金属配合物的合成与表征

以水杨醛与乙二胺为原料,通过席夫碱反应合成一类水杨醛缩胺类双席夫碱,并进一步与铜、锌、镍3种金属离子络合得到3种过渡金属配合物;采用元素分析、红外光谱和紫外光谱对席夫碱及其金属配合物的结构进行表征。结果表明,合成的水杨醛缩乙二胺配体分子结构与理论结构相符,且分别与铜、锌、镍离子络合形成了稳定的过渡金属配合物。

基于柱[5]芳烃和双醛淀粉的聚合物材料的制备及其对孔雀石绿的吸附研究

以双醛淀粉(DAS)为原料,利用氨基功能化的柱[5]芳烃(P[5])和1,6-己二胺作为交联剂,通过席夫碱反应制备了一种新型淀粉基聚合物材料(P[5]+C6-DAS)。吸附实验结果表明,相对于DAS,P[5]+C6-DAS对孔雀石绿(MG)具有更快的吸附动力学和更高的吸附容量。在100mg/L的条件下,P[5]+C6-DAS可在45min内去除94.4%的MG染料。此外,其吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir等温吸附模型,最大吸附量可达3470.2mg/g。因此,P[5]+C6-DAS是一种具有潜在应用价值的MG染料吸附剂。

淀粉基非异氰酸酯聚氨酯胶黏剂的制备及性能研究

在无溶剂、无催化剂的条件下,采用两步法合成淀粉基非异氰酸酯聚氨酯(DPHU)胶黏剂。以二元胺和双(六元环碳酸酯)(BCC)为原料,合成氨基封端的聚羟基聚氨酯(NPHU)预聚物;进一步以双醛淀粉(DAS)为主要原料,与NPHU预聚物进行希夫碱反应合成DPHU胶黏剂,详细探讨了二元胺的相对分子质量和结构以及DAS添加量对其性能的影响。研究结果表明:随着(二元胺)聚醚胺相对分子质量的增加,NPHU预聚物的粘合性能降低,当聚醚胺相对分子质量为230时,NPHU-D230预聚物的搭接剪切强度最高可达5.35 MPa;酰胺键的存在会提高其粘合性能。随着DAS添加量的增加,DPHU的搭接剪切强度呈现先上升后下降的趋势,当DAS添加量(以质量分数计)为30%时,DPHU-30的搭接剪切强度最高达到6.26 MPa。力学性能分析表明:通过调节DAS添加量,可使DPHU在韧性和刚性材料之间进行转化,DAS添加量为70%时制得的样品DPHU-70的拉伸强度高达6.74 MPa,断裂伸长率可达12.59%。DPHU还具有良好的热稳定性、自愈合性能及形状记忆特性。当DAS添加量从0增加到70%时,DPHU-0~DPHU-70的玻璃化转变温度(T_(g))从16.14℃升高至31.56℃;当DAS添加量为0~50%时,DPHU-0~DPHU-50的表面划痕在50℃下、3 min内的自修复效率可达90%以上;将DPHU-30样条进行折叠,重复加热-冷却循环过程,样条可在短时间内恢复原状。

机械研磨法合成共价有机骨架材料及表征

选用4,4′,4′-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三苯胺和2,5-二乙烯基-1,4-苯二甲醛通过机械研磨法制备得到了一种新型的醛氨共价有机骨架(COF-LY)。通过粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)以及氮气吸附-脱附曲线等表征证实了其结构、热稳定性以及多孔性。在77K时氮气吸附测试结果表示,该材料的比表面积为220m^(2)/g。

高性能表面增强拉曼散射基底用于变压器油中糠醛的检测

本文使用原位生长法制备了一种平面凹槽微腔阵列表面增强拉曼散射(SERS)基底,以4-氨基苯硫酚为探针分子,通过席夫碱缩合反应实现对变压器油中糠醛分子的捕捉,根据反应生成的碳氮双键在1658 cm-1处的特征拉曼谱带与糠醛浓度的关系,实现了变压器油中微量糠醛的定量检测。研究结果表明,该方法测定变压器油中糠醛的检出限约为0.05 mg/L,在0.1~100 mg/L糠醛浓度范围内,1658 cm^(-1)和1080 cm^(-1)处的峰强比值与糠醛浓度的对数具有良好的线性关系,所得线性回归方程为y=4.4156x+10.2612,相关系数R^(2)=0.9862。该方法采用商品化便携式拉曼光谱仪,为拉曼光谱应用于变压器油中微量糠醛的现场快速检测奠定了良好的基础。

三聚氰胺功能化多孔有机聚合物的合成及其对甲基橙的吸附性能

首先以对三联苯(TP)和对苯二甲酰氯(TC)为单体合成了酮基聚合物前体(TP-TC),而后基于席夫碱反应将三聚氰胺(MA)与之交联得到胺功能化的多孔有机聚合物TP-TC-MA。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附(BET)以及零电荷点(pHpzc)的测定等手段对合成的多孔有机聚合物进行表征。以染料废水中典型的阴离子染料甲基橙为研究对象,研究了TP-TC-MA对其吸附行为,并探讨了吸附机制。利用紫外-可见分光光度计(UV-Vis)得出目标污染物的紫外吸收光谱标准曲线,标准曲线拟合相关系数(R2)为0.999。结果表明,TP-TC-MA由于具有高比表面积(708.5 m^(2)/g)和总孔体积(0.556 cm^(3)/g)以及丰富的含氮基团,对阴离子染料甲基橙表现出优异的吸附性能。TP-TC-MA对水中甲基橙的吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附平衡数据可以采用Langmuir等温吸附模型描述。经由Langmuir等温吸附模型计算得到的理论最大吸附容量为156.3 mg/g。选择性实验结果表明,TP-TC-MA对阴离子染料甲基橙具有更强的吸附作用,吸附作用机理可归结为静电相互作用、氢键和π-π相互作用等。在重复使用5次之后,TP-TC-MA对甲基橙仍保持90%以上的去除率,表明材料具有良好的稳定性和重复利用性,在染料废水处理中具有很好的应用前景。

基于共价结合的纳米银抗菌棉织物研究进展

针对棉织物与纳米银之间缺乏亲和性,主要依靠物理吸附结合,水洗牢度差等问题,总结了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的最新研究进展,探讨了席夫碱反应和酯化反应这2种共价结合机制。以纳米银与棉织物之间的共价交联剂(超支化聚合物、树状大分子、丝素、丝胶、半胱氨酸、蛋氨酸、巯基乙酸、壳聚糖衍生物、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸、丁烷四羧酸)种类进行分类介绍,结合抑菌率和银含量的数据讨论了基于共价结合的纳米银抗菌棉织物的制备工艺、抗菌性能和抗菌耐洗性能。最后对基于共价结合的纳米银抗菌棉织物领域存在的不足和未来需要深入关注的地方进行了探讨。研究指出,共价交联法大幅提高了纳米银的抗菌耐洗性能,为开发环境友好和长效抗菌的纳米银纺织品提供了新思路和新途径。

氧化透明质酸/聚丙烯酰肼水凝胶的制备及性能

以丙烯酸甲酯（MA）为原料合成了聚丙烯酸甲酯（PMA）,PMA与水合肼反应制备了聚丙烯酰肼（PAH）,用高碘酸钠对透明质酸（HA）进行部分开环氧化,制备了氧化透明质酸（oxi-HA）,PAH与oxi-HA通过席夫碱反应制备了系列oxi-HA/PAH水凝胶。利用1HNMR、FTIR对PMA、PAH、oxi-HA进行了结构表征,用多角度激光光散射系统（MALLS）测定了PMA的相对分子质量,采用试管倒置法、SEM、称重法、旋转流变仪、Bradford法对水凝胶的凝胶时间、微观形貌、溶胀率、降解行为、流变学性能,及体外药物控释性能进行了考察。结果表明,水凝胶的凝胶时间介于8~205 s,具有连续的三维网络结构及较好的粘弹性和力学强度;在37℃的磷酸盐缓冲溶液（PBS,pH=7.4）中,水凝胶7 h溶胀率介于12~22,oxi-HA60/PAH30水凝胶20 d降解率为66%左右,载药oxiHA60/PAH30水凝胶中模型药物牛血清蛋白（BSA）10 d累积释放率约86%。

树枝状桥联过渡金属催化剂的合成、表征与性能

以1.0代聚酰胺-胺(PAMAM)与水杨醛为原料,通过席夫碱反应合成一类新型树枝状水杨醛亚胺配体,并进一步与铜、锌、镍络合得到3种树枝状桥联过渡金属催化剂;采用元素分析、红外光谱、核磁共振光谱和紫外光谱分析手段对树枝状配体及树枝状桥联催化剂的结构进行了表征,同时考察了催化剂对分解双氧水反应的催化性能。结果表明,树枝状配体及树枝状桥联催化剂的结构与理论结构相符,且3种催化剂对双氧水分解均具有较高的催化活性。

丙烯酰胺改性壳聚糖/氧化海藻酸钠复合薄膜的制备及性能研究

本研究以丙烯酰胺(AM)在碱-尿素体系下循环冻融法对壳聚糖(CS)进行改性,基于席夫碱反应制备得到丙烯酰胺改性壳聚糖/氧化海藻酸钠(AMCS/OSA)复合薄膜。采用红外光谱对AMCS/OSA复合薄膜的内部结构进行表征,研究了OSA含量、浸泡时间和甘油含量对AMCS/OSA复合薄膜的力学性能、水蒸气透过率和自愈合效率的影响。结果表明,当AM与CS的摩尔比为7:1时,可以制备水溶性为3%(质量分数)的AMCS;当甘油添加量为4%(质量分数)、OSA含量为2%(质量分数)、浸泡时间为15min时,制备得到的AMCS/OSA复合薄膜的拉伸强度、断裂伸长率和水蒸气透过率分别为5.31MPa、50.7%和0.507g/(m^(2)·24h),在温度25℃、相对湿度55%的条件下,静置8h后,自愈合效率为76.7%。研究结果表明,该AMCS/OSA复合薄膜具有优异的力学性能和可自愈合性,可以应用于食品包装领域。

在氯甲基化交联聚苯乙烯微球表面合成与固载手性金属-Salen配合物及其表征

氯甲基化交联聚苯乙烯(CMCPS)微球的氯甲基与苯甲醛衍生物2-羟基-3-甲氧基苯甲醛(HMBA)发生傅克烷基化反应,形成改性微球HMBA-CPS;微球HMBA-CPS与环己二胺发生席夫碱反应,形成键合Salen配基的微球Salen-CPS;最后,使之与锰盐发生配位螯合反应,制得了固载有手性Mn(Ⅲ)-Salen配合物的固体催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS,分别采用红外光谱、紫外/可见吸收光谱及扫描电子显微镜对固体催化剂的结构与形貌进行了表征和观察。研究了微球CMCPS与HMBA之间傅克烷基化反应的规律。结果表明,以AlCl3为Lewis酸催化剂,使用二氯甲烷与硝基苯混合溶剂,可有效地实施CMCPS与HMBA的傅克烷基化反应,制得固体催化剂Mn(Ⅲ)Salen-CPS。在V(CH2Cl2)∶V(NB)=10∶1的混合溶剂中,40℃下反应10 h,可制得氯甲基转化率近于51%的改性微球HMBA-CPS。该制备途径具有简便、高效与快捷的特点。

氨丙基咪唑离子液体修饰纤维素气凝胶吸附剂对刚果红的清除研究:高性能与吸附机理

本工作介绍了一种基于氨丙基咪唑离子液体(AMIBr)改性的纤维素气凝胶吸附剂(CA⁃g⁃AMIBr),并将其用于清除水中偶氮染料刚果红(CR)。其制备方法是以棉浆板为原料,通过碱溶剂体系溶解、再生并交联获得纤维素气凝胶(CA)。经醛基改性后,利用AMIBr作为改性剂通过席夫碱反应制得吸附剂CA⁃g⁃AMIBr。系统表征并分析了CA⁃g⁃AMIBr的表面形貌、化学结构和取代度。研究结果表明,CA⁃g⁃AMIBr不仅表现出良好的三维网络交织结构,而且其表面富含咪唑盐官能团。分析吸附实验结果发现,CA⁃g⁃AMIBr的饱和吸附容量可达478 mg·g^(-1),远高于原始CA的吸附能力(32 mg·g^(-1))。通过吸附模型进行拟合发现,CA⁃g⁃AMIBr对CR的吸附过程符合准二级吸附动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,并且其吸附机制由AMIBr阳离子基团与CR阴离子之间的化学吸附主导。另外,CA⁃g⁃AMIBr在五次吸附⁃脱附循环后仍显示出较高的吸附性能,并且对CR具有优异的吸附选择性。因此,本工作为新型生物质吸附剂材料的开发和应用提供了实验依据和研究思路,可满足可持续发展和环境保护的趋势和要求。

木质素基含氮磷阻燃剂的合成及热重分析

以解聚木质素(DL)为原料,采用相转移超声波法制备了席夫碱型含氮木质素(N-DL),再进一步与9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)反应,合成氮磷改性DL(NP-DL),NP-DL是一种新型膨胀型木质素基含氮磷阻燃剂。采用FT-IR、^(1)H NMR、^(31)P NMR、TG、TG/FT-IR、TG/MS、GPC和XPS方法对NP-DL的结构和性能进行表征。研究结果表明:DL中成功地引入了N、P元素;TG分析表明600和800℃时NP-DL残炭率比DL残炭率分别提高了1285.5%和362.6%。TG/FT-IR联用和TG/MS联用测试结果表明:NP-DL受热降解产生含磷物[OP^(+)](m/z=47)、[H_(3)PO](m/z=50)、[O_(2)P^(+)](m/z=63)和[HO_(2)P^(+)](m/z=64),证明NP-DL在热解过程中产生的含磷化合物抑制了燃烧。

将水凝胶作为药物缓释载体的研究进展

在采用传统的给药方式(如口服给药、静脉注射给药等)对患者进行药物治疗的过程中,其体内的药物浓度易出现较大幅度的波动,且需要频繁多次为其给药。采用这种给药方式一方面会使患者的治疗效果大打折扣,易导致其出现不良反应,另一方面还需要设计出多种药物剂型。因此,如何制备出具有理想药物缓释性能的药物载体是临床医学和制药学领域重要的研究课题。药物缓释系统(Drug delivery system,DDS)是近年来医疗领域研究的热点。水凝胶是药物缓释系统最主要的载体之一。水凝胶具有良好的生物相容性,能适应人体内的不同环境。本文主要是介绍将水凝胶作为药物缓释载体的最新研究进展。