PAN/DMSO溶液凝胶化行为的流变学研究

通过动态流变测试，研究PAN／DMSO溶液的热致变凝胶化过程和测定PAN／DMSO溶液的凝胶点温度。主要通过测量动态流变学参数（动态模量G′i和G″ii、损耗角正切tanδ、复数粘度η^＊）来表征PAN溶液的凝胶化行为，分析了含水量对溶液凝胶化行为和凝胶结构的影响。结果发现，虽然PAN溶液的凝胶点温度随着溶液中含水量的增加而升高，但是由松弛指数n和分形维数值df表征的凝胶结构几乎不受溶液中含水量的影响。

一种光致变色水凝胶的合成与表征

合成了一种结合了螺吡喃(SP)的光致变色水凝胶,即N-乙烯基吡咯烷酮与N-异丙基丙烯酰胺共聚物水凝胶。红外光谱和溶胀实验的结果都表明,螺吡喃很好地结合进了水凝胶里。紫外-可见光谱的结果证明,合成的水凝胶具有光致变色特性,水凝胶对周期性交替的紫外光照射和黑暗条件的响应情况可以说明其光致变色的可回复性。从荧光显微镜照片可以看到,合成的水凝胶具有荧光效应,同时也说明了其光致变色的特性。而且与水凝胶的化学结合使螺吡喃在水凝胶内分布均匀。

聚丙烯腈凝胶的结晶性研究

利用动态流变测试、差示扫描量热法(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)等实验方法研究了由聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)和PAN/DMSO/水体系形成的凝胶的结晶性质。通过动态应变扫描结果发现PAN凝胶结构在受到破坏后可以迅速恢复,说明PAN凝胶的交联点不是由微晶构成的,而很可能是氰基之间的偶极-偶极相互作用;对内含溶剂的凝胶样品进行DSC测试的结果表明,单纯通过降温形成的PAN凝胶不会发生结晶,结晶不是其形成的原因;PAN溶液在凝胶化转变过程中可能会发生相分离;X射线衍射实验的结果与流变和热分析实验的结果一致,即仅依靠温度变化而形成的PAN凝胶是无定形的,但是,在非溶剂水的作用下形成的PAN凝胶是可以结晶的,结晶度和平均晶粒尺寸随凝胶中水含量的减少而增大。

静电纺光致变色PMMA纤维的制备与表征

使用静电纺丝的方法制备了一种含有硝基螺吡喃(SP)的具有光致变色特性的PMMA纤维。红外光谱(IR)的研究结果表明,SP可以通过络合反应与PMMA结合。通过扫描电镜(SEM)的观察可以看出,SP的加入对PMMA纤维的形态结构几乎没有影响。紫外可见光谱以及紫外光照后的颜色变化观察的结果表明,SP的加入使PMMA纤维具备了良好的光致变色性能。

PAN基碳纤维原丝的高锰酸钾改性(英文)

本文使用质量浓度为5%的高锰酸钾溶液对PAN基碳纤维原丝进行不同时间的改性,并利用不同的测试手段对经过改性的原丝进行了表征。相比未经改性的原丝,改性原丝具有较低的拉伸强度,在相当于预氧化(稳定化)温度范围的条件下释放的热量较少。这些实验结果表明,高锰酸钾溶液可以将高锰酸根离子引入PAN原丝内部,使其与丙烯腈单元发生反应,从而有利于纤维的氧化的环化反应。此外,本文还讨论了改性时间对原丝性能的影响。

基于“分子胶”的新型两亲性嵌段共聚物β-CD-PLA的合成及其胶束化

以二重氢键为引导,二硫键连接疏水性聚乳酸(PLA)和亲水性β-环糊精(β-CD)合成了嵌段共聚物β-CD-PLA。采用1 H-NMR和GPC对嵌段共聚物β-CD-PLA的结构进行了表征,以芘作为荧光分子探针对嵌段共聚物β-CD-PLA自组装胶束的性质进行了表征,采用动态光散射纳米粒度仪(DLS)对自组装胶束的粒径进行了测试。结果表明:在二重氢键的引导作用力和碘的氧化作用下,中间体脱去保护基形成双二硫键,形成目标嵌段共聚物β-CD-PLA,该嵌段共聚物能够在水中自组装形成纳米胶束,临界胶束浓度(CMC)为0.089mg/mL,在稀溶液中具有良好的稳定性,自组装形成空白胶束的粒径为31nm,阿霉素盐酸盐(DOX)载药胶束的粒径为42nm。

凝胶化理论初探及PAN原丝的凝胶法纺丝

提出了一种聚丙烯腈(PAN)原丝的新型纺丝方法—凝胶法纺丝技术。根据凝胶化理论,从溶液浓度、体系的凝胶化温度和非溶剂水的影响3个方面对PAN原丝凝胶法纺丝进行深入的研究,并与干湿法纺丝进行比较,得出重要结论:凝胶法纺丝所得的PAN原丝皮芯结构差更小,平均孔洞半径更小,结构更致密,孔洞相对体积分数大幅度下降,力学性能更佳。

认知负荷理论在高校材料专业实验课程教学中的应用

认知负荷理论是近二三十年以来发展起来的对教育教学起重要指导作用的理论,主要阐述学生在学习过程中,对知识、信息的加工所需的资源消耗以及资源分配问题。认知负荷包括外在认知负荷、内在认知负荷和关联认知负荷。本文以高等院校材料专业的实验课程教学为研究对象,结合作者自身的实验教学经验,从教学资源、教学形式、实验情境等方面论述了认知负荷理论在材料实验教学中的应用,并提出改善教学效果、提高教学质量的建议。

微波扫描法检测聚乙烯管道热熔接头缺陷初探

以聚乙烯管道热熔接头为检测对象,使用微波扫描的方法检测热熔接头中不同类型的缺陷。首先对无缺陷的热熔接头进行微波扫描检测,得到的扫描图像作为参考图像。然后对含有裂纹、冷焊等不同缺陷的聚乙烯管道热熔接头进行微波扫描检测,得到具有不同特征的扫描图像。对这些扫描图像进行分析可以判别缺陷的类型。最后,利用拉伸力学测试的结果,初步验证了微波扫描方法对聚乙烯管道热熔接头缺陷检测的有效性。

聚乙烯管道热熔接头冷焊缺陷的微波检测和真密度测试研究

以聚乙烯(PE)管道热熔接头为检测对象,使用微波扫描和真密度测试的方法研究热熔接头中的冷焊缺陷。首先对无缺陷的热熔接头进行微波扫描检测,得到的微波扫描图像作为参考;然后对不同焊接条件下得到的含有冷焊缺陷的热熔接头进行微波扫描检测,得到具有不同特征的扫描图像。对这些扫描图像进行分析,可以判别导致聚乙烯管道热熔接头冷焊缺陷的焊接工艺问题。利用真密度方法对不同热熔接头进行了测试,测试结果验证了微波扫描法对聚乙烯管道热熔接头冷焊缺陷检测的有效性和可靠性。

二硫键连接聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物的新型合成方法

在已有的合成二硫键连接的聚乳酸-聚乙二醇(PLA-PEG)两嵌段共聚物的合成方法基础上,设计研发了一种以二重氢键为引导,二硫键连接形成PLA-PEG两嵌段共聚物的合成方法。该方法是一种新的用于合成PLA-PEG两嵌段共聚物的合成方法,其步骤更为简单,原料价格更为便宜,反应条件更为温和,更易操作,适宜较大规模生产。而通过控制反应物的投料量和投料比,还可以得到PLA-PLA、PEG-PEG的自身偶联聚合物。使用1 H NMR和凝胶渗透色谱(GPC)对该方法合成的PLA-PEG两嵌段共聚物以及PLA-PLA、PEG-PEG的自身偶联聚合物进行表征,实验证明使用该合成方法能够成功合成PLA-PEG两嵌段共聚物和自身偶联聚合物。

PAN/DMSO/H_2O溶液的流变学性质

用HAAKE公司RS150L型流变仪对聚丙烯腈(PAN)/二甲基亚砜(DMSO)/去离子水(H_2O)溶液的流变行为进行了测试。结果表明:PAN/DMSO/H_2O溶液受到剪切作用再经过短时间松弛后有较好的保持取向的能力;随着温度的降低,溶液的粘、弹性模量都会升高;结合溶液凝胶点的判定和logG′-logG″图,对体系在不同温度时的状态和均一性进行了研究。

还原响应型嵌段共聚物自组装纳米胶束作为siRNA运输载体的研究

采用二重氢键为引导、双二硫键为连接单元的方法合成嵌段共聚物PEG2000-PLA3000-PEI1200-PLA3000-PEG2000,其自组装形成的纳米胶束可作为小干扰核糖核酸(siRNA)运输载体。采用核磁(1 H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、激光共聚焦显微镜(CLSM)等检测方法进行表征。结果表明:在二重氢键引导下合成嵌段共聚物,其自组装形成纳米胶束的临界胶束浓度(CMC)为0.052mg/mL,粒径为(32±0.1)nm,表面电势为(46.9±0.7)mV。负载siRNA的胶束粒径为(35±0.3)nm,表面电势为(27.2±1.1)mV。激光共聚焦显微镜的检测证明纳米胶束可携带siRNA进入细胞。

聚丙烯腈溶液的凝胶化研究

聚丙烯腈是用途最广泛的聚合物之一,其溶于适当溶剂中形成的聚丙烯腈溶液是制备聚丙烯腈纤维、渗透膜等高分子材料的原料。聚丙烯腈溶液的物理化学性质对所制备材料的性能有很大的影响。本文对高分子溶液的凝胶化和高分子凝胶的特点做了简要介绍,并介绍了聚丙烯腈及其凝胶的特点。根据高分子浓溶液体系的特点提出用于表征聚丙烯腈溶液凝胶化的主要方法。从浓度和温度对聚丙烯腈溶液凝胶化行为的影响、熟化和非溶剂对聚丙烯腈溶液凝胶化行为的影响、聚丙烯腈溶液凝胶化的热可逆性、聚丙烯腈溶液凝胶化的分形特征以及聚丙烯腈凝胶的交联机理这几个方面对已有聚丙烯腈溶液的凝胶化研究成果和最新进展进行了综述。最后对聚丙烯腈溶液凝胶化和聚丙烯腈凝胶的研究前景做了展望。

用于DNA合成测序的可断裂连接单元研究现状

DNA测序技术是遗传基因组相关疾病研究的基础。合成测序是DNA二代测序技术中非常重要的一种。合成测序技术能够有效地实现大规模平行测序,大大提高测序通量的同时也降低成本,目前已得到广泛的应用。在合成测序中,首先需要合成荧光素标记的核苷酸,作为能够参与DNA链延伸的循环可逆终端。已有文献报道的可逆终端结构主要包括单位点修饰(MRT)和双位点修饰(DRT)两种类型。DRT类型可逆终端的最大优势是DNA聚合酶容易识别且合成路线简单,能够较好地应用于DNA合成测序。在此过程中可断裂连接单元将核苷酸和荧光素连接起来,它的性质直接决定了测序的效率、读长等关键指标。本文主要对目前用于DNA合成测序的可断裂连接单元研究现状进行介绍,并对其发展前景进行了展望。