凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量的实验教学改革

凝胶渗透色谱-光散射(gel permeation chromatography-light scatting,GPC-LS)联用是目前最常用的表征聚合物摩尔质量的方法之一,具有灵敏度高、结果准确等特点,在科学研究与生产实践中得到了广泛应用。“凝胶渗透色谱-光散射联用表征聚合物摩尔质量”是《高分子物理实验》课程中一个重要的教学内容。然而,目前的GPC-LS实验教学内容简单,缺乏深度。本文在该实验项目原有内容的基础上进行扩充,重新设计出多套实验项目:(1)选取商品化的聚苯乙烯为实验样品,利用GPC-LS对其摩尔质量、摩尔质量分布以及回转半径等分子结构参数进行表征;(2)选取两种分子结构参数接近的聚丙烯腈样品,借助质量微分分布曲线揭示这两种样品在摩尔质量分布中的细微差别;(3)选取一系列不同摩尔质量的聚乙二醇为实验样品,通过比较其色谱图分析摩尔质量的高低对色谱峰的影响;(4)选取3种不同的聚合物(聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚β-环糊精)样品,借助构象图对其分子链的构象进行分析。此外,本文对实验教学方法进行了改革,将被动学习转变为主动学习,提高了学生的自主学习能力。通过本实验项目的教学改革探索,使学生能更加全面地理解凝胶渗透色谱-光散射联用的原理及应用,开拓了学生的知识视野,激发了学生的学习热情,提升了实验教学效果。

聚乙丙交酯微球的制备及对曲安奈德的包载与释放研究

曲安奈德具有药性好、药效强、作用时间持久的优点,但是,油溶性使其应用不方便。聚乙丙交酯(Poly(lacticco-glycolic acid),PLGA)具有优良的生物相容性和生物降解性,可做成微球负载曲安奈德。本文以三氟甲磺酸为催化剂、葡萄糖为引发剂制备了聚乙丙交酯,并以核磁共振波谱和凝胶色谱法表征了聚乙丙交酯的分子结构、分子量和分子量分布。结果显示,所得聚乙丙交酯中乳酸和乙醇酸链段的质量比为50∶50,羧基封端,分子量介于36000~41000,分子量分布窄,分散性指数约为1.60。以高压静电喷雾法制得粒径小于20μm(d_(20)≥92%)的微球,该微球对曲安奈德亲脂性药物的载药量大于44%,能实现长达120 h的释放周期,而且在药物释放前期释放速率和时间呈现线性关系。文章为PLGA载药微球的制备和拓展曲安奈德在过敏性皮炎、神经性皮炎和慢性湿疹等皮肤疾病治疗提供基础数据,为功能性护肤品的开发提供参考。

聚ε-己内酯薄膜的受限结晶行为研究

利用原子力显微镜(AFM)系统地研究了聚ε-己内酯(PCL)在物理受限空间,即在薄膜、超薄膜中的结晶行为.结果表明,PCL的结晶形态与薄膜的厚度有关.当薄膜的厚度大于2Rg(Rg为回转半径)时,高分子结晶形态呈现球晶;当厚度介于Rg^2Rg之间时,高分子结晶生成枝蔓或树枝状结构;当厚度小于Rg时,其结晶形态为“岛”状结构.讨论了结晶温度、分子量与基底等对高分子结晶形态的影响.PCL在薄膜中的结晶是一个扩散控制的动力学过程,其生长机理可以用有限扩散凝聚(DLA)来解释.

聚乙二醇基智能水凝胶的研究进展

聚乙二醇是一种常见的水溶性高分子,其水凝胶低毒,生物相容性好,广泛应用于生物医学和药学材料;PEG分子链的末端为活泼性基团—羟基,很容易发生化学反应得到聚乙二醇功能单体,利用这种大分子单体很容易制备出结构和性能各异的水凝胶;而且其分子量的应用范围很宽(从几百到几万)。因此利用PEG为基体制备水凝胶具有独特的优势。此外,聚乙二醇基水凝胶以其众多的刺激响应功能显示出了广阔的应用前景,引起了人们的广泛关注。本文综述了近年来聚乙二醇基水凝胶研究方面的进展,包括水凝胶的合成、结构与性能的关系等,并特别强调了点击化学与超分子化学在水凝胶的设计与合成方面的重要性。

聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶的制备与表征

用热引发水溶液聚合法制备了聚乙二醇/聚丙烯酸共混水凝胶。研究了聚乙二醇(PEG)分子量、反应时间、引发剂含量对反应转化率的影响,并对其进行了溶胀度、DSC等的表征。结果表明随着PEG分子量的增加其转化率逐渐增大,随着反应时间的增加,凝胶转化率增大,当反应进行到5 h时,转化率基本不变,当PEG和AA的含量一定时,凝胶转化率随引发剂含量的增加而增大,当引发剂含量为PEG和AA总量的0.5%左右时,凝胶转化率最大。

溶胶-凝胶法制备双钙钛矿型氧化物SrLaMnBO_6(B:Mo,W)及其磁学性能

通过溶胶-凝胶方法,制得了单相SrLaMnMoO6和SrLaMnWO6有序双钙钛矿多晶样品。X射线衍射结果表明,SrLaMnMoO6为单斜晶系,SrLaMnWO6属四方晶系结构,并且由于电子因素和结构因素的竞争导致掺杂后样品晶胞体积增大。磁性测量显示,二者都呈现很弱的铁磁性,外推得到的磁矩分别为0.72μB和0.16μB,远小于理论预测结果。SrLaMnMoO6的热磁曲线可观察到铁磁-顺磁转变,而SrLaMnWO6的热磁曲线则未观察到这种转变。

地方高校研究生多导师培养模式的实践

就地方普通高校研究生多导师培养模式进行探讨,对这种培养模式的可能性和必要性以及运行管理的特点进行详细分析,指出其在人才培养以及学科发展中的重要作用。

微观结构对溶胶-凝胶法合成的La_(0.67)Sr_(0.33)MnO_3电磁性能影响

采用溶胶-凝胶法制备了不同烧结温度的钙钛矿类锰氧化物La0.67Sr0.33MnO3样品。实验结果表明,在1573 K以上烧结的样品,晶粒出现异常长大,晶界效应明显。随着烧结温度的提高,磁化强度逐渐增大,但样品的居里温度基本不变。此外,在1173和1573 K温度下烧结的样品,均出现了低于居里温度的金属-半导体导电行为转变。在合适的烧结条件下,可以观察到隧道磁电阻(TMR)和超大磁电阻(CMR)2种磁电阻效应。实验表明,自旋电子的输运,不仅与样品平均粒径的大小和密度有关,而且与晶界的微观结构有密切关系。

高分子物理课程中影响高分子柔顺性因素的教学实践

针对高分子物理课程中影响高分子链柔顺性的高分子链结构方面因素的讲授,结合不同高分子材料的用途,形象地说明了高分子链柔顺性对高分子材料性能的影响,使学生真切地了解到高分子链的柔顺性决定了高分子材料的不同用途,这种理论联系实际的教学方法避免了抽象的死记硬背,可以加深学生的感性认识,取得了良好的教学效果。

由聚合物乳液的发展看高分子物理与化学知识的综合运用

以乳胶漆用聚合物乳液的发展为对象,采用专题讲座的形式,分析所涉及的高分子物理与化学的理论和概念,尤其是高分子物理中的结晶性及光学性能、玻璃化转变及高分子链的柔顺性、高分子的极性、聚电解质的黏度等方面的知识点。

环氧树脂增韧改性研究进展

环氧树脂具有机械强度高、收缩性小、加工性能好、吸水率低等特点,被广泛应用作防腐涂料、电气绝缘材料、纤维增强复合材料。环氧树脂基复合材料已成为工业领域中不可缺少的基础材料。但环氧树脂脆性大、耐冲击性差且容易开裂的缺点在很大程度上限制了它在很多领域中的应用。本文综述介绍了近年来有关环氧树脂的改性方法及其增韧效果,重点介绍了通过可回收利用的生物基资源增韧环氧树脂的方法。

新版《高分子物理》述评

分析了何曼君教授等主编的第三版高分子物理与修订版比较在讲授内容上的增加和删减,某些概念上的变化,章节编排上的构成和变化,就教学和试用情况进行了分析,感觉其很好地跟踪了高分子物理的时代发展步伐,而且结构合理,是一部很好的教材。并就这本教材中分子量及其测定方法、高分子物理中近期的理论研究进展、聚合物的弹性效应、聚合物仪器分析和研究方法以及聚合物的凝聚态结构等有关内容和章节结构提出了自己的一些意见和建议。

水性丙烯酸酯共聚物药物包衣材料合成的研究

该文介绍了将教师的科研成果转化为学生实验项目的教学实践方法,将教师从事科研工作取得的科研成果转化成了开放性实验——药物包衣用丙烯酸酯共聚物薄膜材料的乳液聚合反应及其包衣技术。使学生了解到了一种新型的涂料,同时也是一种新型的功能高分子材料。由于该实验来源于教师的科研和生活实践,提高了学生的实验兴趣,收到了良好的实验效果。

科研成果转化为实验项目的实践——丙烯酸酯共聚乳液的合成及其性能测试

介绍了将教师的科研成果转化为学生实验项目的教学实践方法。以丙烯酸酯共聚物乳液的合成基础,综合运用高分子化学和高分子物理的知识,分析各种因素对聚合物各种性能如玻璃化转变温度、粘度、附着力以及力学性能等的影响结果。由于该实验来源于教师的科研和生活实践,提高了学生的实验兴趣,收到了良好的实验效果。

生物基氢化香豆素增韧环氧树脂的制备及性能

通过生物基原料氢化香豆素(DHC),在铬(Ⅲ)络合物和氯化铵复合物协同催化作用下,与环氧醚类物质交替共聚,获得一类三维网状聚合物,进而与环氧树脂(EP)单体在固化过程中构建双网络结构,实现有效的应力传递和外部能量吸收,达到对环氧树脂增韧增强的效果.凝胶渗透色谱结果表明,DHC基网络(DHC-net)分子量随反应时间延长而增加.1H NMR证实了合成的DHC-net分子结构.同时,考察了环氧树脂的热力学及力学性能,发现DHC-net与环氧树脂基体具有良好的相容性;改性后的环氧树脂断裂伸长率比纯环氧树脂有大幅提高;拉伸与冲击测试显示,DHC-net含量小于30%时,改性后环氧树脂的拉伸强度和抗冲击强度均比纯环氧树脂有大幅提高.

离子液体中光学活性聚酰胺酰亚胺的合成

聚酰胺酰亚胺作为重要的高性能材料应用广泛,如特种工程塑料。以L-丙氨酸和3,3’,4,4’-联苯四酸二酐为主要原料,利用以离子液体为介质的绿色合成方法制备了一种聚酰胺酰亚胺,并由正交试验得到最佳聚合条件。实验结果表明:该聚酰胺酰亚胺具有光学活性及一定的生物可降解性,良好的热稳定性,5%失重温度约367.5℃,600℃残余质量达61%,且在多种极性非质子溶剂都有较好的溶解性。

聚乙烯醇/明胶共混凝胶薄膜的制备及其溶胀性能研究

本文通过反复冷冻-解冻法制备了聚乙烯醇/明胶共混凝胶薄膜,借助傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)与X-射线衍射仪(XRD)考察了明胶含量对共混凝胶薄膜结构及其性能的影响。结果表明:聚乙烯醇与明胶具有良好的相容性;随着明胶含量的增加,聚乙烯醇的玻璃化温度呈现略微上升的趋势;少量明胶的加入促进了聚乙烯醇的结晶。此外,聚乙烯醇薄膜的溶胀度随明胶含量的增加而降低。

二元季铵盐化合物与明胶的相互作用

研究了由1,2-乙二胺和1,4-丁二胺制备的二元季铵盐与明胶的相互作用。结果表明，在明胶的稀溶液（1%，质量分数，下同）中，加入二元季铵盐只引起无规线团内部的交联而导致黏度下降；而在较高质量分数的明胶溶液中（5%～7%），二元季铵盐则引起明胶分子间交联，导致明胶溶液的黏度大幅度上升。在30℃及弱碱性条件（pH=8）下有利于离子键交联作用的产生。对明胶干凝胶的玻璃化温度及其在水溶液中的溶胀比进行研究，发现加入二元季铵盐后干凝胶的溶胀比明显下降，玻璃化温度明显上升，说明二元季铵盐与明胶的交联作用提高了干凝胶的耐水性及热稳定性。

基于Hofmeister效应改性明胶静电纺丝纤维膜的制备与表征

基于Hofmeister效应通过静电纺丝法在聚乳酸-羟基乙酸共聚物膜上复合了明胶纤维膜,借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪与差示扫描量热仪研究了明胶与柠檬酸钾的质量浓度对明胶纤维膜的形貌、分子间相互作用以及热性能的影响。结果表明:当明胶水溶液质量浓度为140 g/L时,通过静电纺丝能够得到表面光滑、直径均一的明胶纤维膜。随着柠檬酸钾质量浓度的增加,明胶纤维的直径显著增加,当柠檬酸钾的质量浓度增加到40 g/L时,明胶的纤维结构消失,形成了均一致密的薄膜结构。柠檬酸根是一种强kosmotropic离子,能够促进明胶分子链脱水,增强蛋白质分子间的氢键作用,破坏明胶分子的有序结构,降低蛋白质的结晶度。

树莓状结构纳米复合粒子超疏水表面的研究进展

综述了制备树莓状结构纳米复合粒子的方法,包括化学键接方法和物理吸附方法,以及树莓状结构纳米复合粒子构建超疏水表面的流程,最后指出了目前该领域的应用前景及以后的研究发展方向。