高分子化学融合分子印迹聚合物实验教学对学生创新能力提升的探讨

在新工科教育背景下,高分子化学教学面临着将理论知识与实际工程实践紧密结合的挑战。本案例探讨了分子印迹聚合物(Molecularly Imprinted Polymers,MIPs)在高分子化学教学中的应用,旨在通过实验教学改革,提升学生的实验技能、创新设计能力及跨学科知识应用能力。具体实验案例为,基于MIPs制备用于检测磺胺嘧啶(SDZ)的分子印迹荧光传感器(MIPs-SiO_(2)@CQDS)。实验结果显示,该传感器对SDZ具有高选择性和灵敏度,线性检测范围为1.0~60μmol/L,线性相关系数R^(2)=0.9873,检出限为0.528μmol/L,加标回收率为94.13%~106.8%。通过这一实验案例,学生不仅能够深入理解理论知识,还能够将这些知识应用于解决具体的环境监测问题,展示了理论与实践的有效结合,以及实验教学在培养新工科人才中的关键作用。

内蒙古大学功能高分子材料课题组

课题组坚持基础研究与应用研究并举,以基础研究促进应用开发,从应用研究中探索和带动基础研究的思路。课题组主要研究方向有:葫芦[n]脲功能化聚合物材料的设计及应用研究。以CB[n]衍生物作为功能单体之一,通过连锁聚合和逐步聚合,将CB[n]引入到聚合物体系,由于CB[n]是一类人工合成的大环主体分子,通过氢键、离子-偶极及疏水相互作用等,CB[n]与许多分子和离子能够实现强而有选择性的键合,形成稳定的主-客体配合物,其键合稳定常数可以与天然抗体-抗原相当。利用CB[n]对客体超强的键合能力.

生物高分子黄原胶的性能、应用与功能化

讨论了黄原胶生物大分子的结构与性能关系 ,从有关黄原胶的性能、开发应用以及在抗菌素药物负载与控释、分散稳定与防腐作用 ,及其与有机硅化合物配伍制备消泡表面活性材料等 ,进行功能化改性方面 ,综述了近 2 0年来国内外研究状况 。

树状高分子的功能化进展

介绍了近年来高分子化学领域中十分活跃的树状高分子的研究状况 ,对目前树状高分子的最新功能化进展进行了评述 ,着重介绍了具有光活性、电活性、生物活性的树状高分子 。

高性能与功能化高分子材料的表征技术及其特点

本文从高性能与功能化高分子材料的结构特点出发,围绕高性能高分子材料的功能化发展方向,针对其在光电领域,食品药品等民生安全健康领域,以及航天航空与军工领域的应用要求,介绍了高性能与功能化高分子材料的化学组成、分子结构与关键性能的表征技术特点。熟悉掌握高性能与功能化高分子材料的表征技术特点,对于该类材料的研发、生产制备与加工应用具有重要指导作用。

高分子超微粉体的制备、应用及高功能化

介绍了高分子超微粉体的制备技术、应用、发展现状及高功能化途径。

功能化高分子微球的制备和应用

综述了功能化高分子微球的合成方法和应用领域。用于功能化高分子微球的一般制备方法可以分为直接制备合成带有功能基团的微球及在现有微球上引入功能基团两种,前者包括乳液聚合、悬浮聚合和分散聚合等,而后者有种子聚合法和微球功能化等方法。并对上述方法的特点进行了总结和比较。此外还对各种微球在化工、生物制药等方面的应用作了介绍。

聚合后功能化法合成硫氰液晶高分子及其表征

采用自由基聚合制备了侧链末端含溴的可修饰性液晶高分子(3),以3为前体用硫氰酸盐进行聚合后功能化成功地合成了硫氰液晶高分子(6Ⅰ);以3为前体采用聚合前功能化先制得含液晶基元的硫氰单体(4);再通过自由基聚合反应合成硫氰液晶高分子(6Ⅱ)。其结构经1H NMR和IR表征,6Ⅰ和6Ⅱ具有相同的化学结构,6Ⅰ的分子量更高。偏光显微镜、差示扫描量热和X-射线衍射分析结果表明,6Ⅰ和6Ⅱ在较宽温度范围内均表现出双分子层的近晶A相。

功能化高分子磁性载体对孔雀绿废水的脱色研究

研究了功能化高分子磁性载体对孔雀绿溶液的脱色效果,实验表明:在pH=7、温度为45℃时,0.2g功能化高分子磁性载体经过8h对孔雀绿溶液的脱色处理,脱色率可达97%,接近活性炭的脱色效果;而且功能化高分子磁性载体在外加磁场下易于分离,有效地解决了传统的粉末脱色材料处理过程中存在的固液难以分离的问题,是一种很有开发应用前景的新型染料废水吸附剂.

用后功能化方法合成含吲哚二阶非线性光学发色团侧基的高分子

用后功能化方法合成了两类连有吲哚二阶非线性光学发色团侧基的高分子.通过核磁、红外、紫外-可见、示差扫描量热分析、分子量测定等手段对所得高分子进行了鉴定。此合成方法简便易行,易于产物的分离提纯,为二阶非线性光学材料的合成提供了一种新方法。

悬浮聚合法制备亲水-亲油型高分子固相萃取填料及其功能化研究

采用悬浮聚合法合成了一种以二乙烯苯和N-乙烯吡咯烷酮为单体的高分子聚合物固相萃取填料（DVB-NVP）,系统地考察了引发剂、致孔剂、分散剂以及反应时间等对填料形态和粒径分布的影响,用光学显微镜对其进行表征,以农药作为模型化合物,结合紫外分光光度（UV）和高效液相色谱法（HPLC）对填料进行评价。同时对合成的微球进行官能团衍生,并优化衍生化条件。结果表明：以羟丙基甲基纤维素为分散剂,偶氮二异丁腈为引发剂时,于80℃下反应8h可制得粒径为20～60μm的单分散高交联亲水-亲油型聚合物,其对灭多威、福美林以及乙酰甲胺磷的回收率分别为97.34%、86.24%和96.96%,相对标准偏差分别为2.27%、0.96%、1.83%。4种衍生化DVB-NVP填料具有较高的离子交换容量。

功能化高分子磁性载体的制备及选择性吸附稀土离子

悬浮聚合法制备含四氧化三铁微粒的甲基丙烯酸羟乙酯聚合物,再由环氧化和氨基化反应得到功能化高分子磁性载体(FPMC),采用酸渗实验、红外光谱和X-光电子能谱(XPS)等对产物进行性能表征;研究FPMC对RE3+离子(RE=La,Eu,Y)的选择性吸附作用,进而探讨稀土离子浓度对载体FPMC吸附效果的影响。

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料的研究进展

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料是通过分子印迹技术在磁性颗粒表面进行功能化修饰得到兼具特异性识别性和超顺磁性的无机-有机杂化材料。该类材料因其具有高选择性、大吸附容量,在磁场中的定向移动性和疏水亲水可调控性等特异性能已成为国内外研究的重要方向,在食品安全、环境检测和生物医学等领域有广泛的应用前景。本文综述了近年来该类新型材料的制备、表征及应用方面的研究进展,并对该领域面临的挑战和前景作一展望。

组织工程中生物可降解高分子的功能化及生物学修饰

可生物降解高分子在组织工程中有十分重要的作用。本文从组织工程对支架材料的生物学要求出发,对可生物吸收高分子的本体改性引入功能基团,进而通过化学键合促进细胞特异性黏附的短肽序列(RGD)、含功能性基团的水凝胶通过化学键合或物理包覆固定RGD以及聚合物表面修饰固定RGD三个方面进行了综述。

弹性高分子材料的功能化

一、前言目前,功能高分子材料无论在理论上还是实用化方面都取得了长足进展。所谓功能高分子林料,是指聚合物除了有作为通常材料的性能,如纤维的强度、塑料的硬度、橡胶的弹性等以外,还具有其它特定的功能,如电磁功能、光学功能、分离功能、催化功能、生体功能等。这类材料应用广泛,从日常生活到工业部门、科研领域以至人体本身。

生物医用材料表面高分子基涂层的功能化构筑

生物医用材料是为生物和医用相关领域使用而设计并制备的功能材料。随着社会的快速发展,人们对生活水平的要求相应提高,并伴随着医疗水平的不断提高和材料科学领域的高速发展,生物医用材料在人类社会生活中的应用越来越广泛。例如,在过去的几十年里,人工髋关节和膝关节植入物的数量显著增加;血管支架、心脏瓣膜、血管移植物和其他植入装置被广泛用于挽救生命和提高患者的生活质量;各种非植入的、短期使用的导管和固定螺钉等生物医用装置也在临床中广泛使用。生物医用材料作为一种人类生命和健康密切相关的功能材料,应当满足良好的生物相容性和具有一定的生物功能性,例如不会引起生理系统的严重排斥等。当生物材料与生命体例如细胞、组织、微生物等相接触时,材料的表面首当其冲,因此其在生物材料的综合性能中扮演着极为关键的角色。通过对材料表面做一定的处理或特定修饰,改变材料表面物理、化学或生物性能,就有可能在材料表面引发特殊的生物反应,促进或影响材料与生物体之间的作用,从而有可能获得促进细胞活性、组织修复或再生的功能。因此,生物材料的表面功能化研究已成为生物医用材料研究和发展的一个热点和重要领域。近年来,抗菌功能、药物负载以及细胞行为调控等功能是生物材料表面功能化构筑的重要研究方向,在材料表面构筑各种功能涂层是重要的策略之一。在抗菌涂层方面,经典的研究集中在抗黏附、接触杀菌以及释放杀菌分子的设计上,但新型的抗菌策略也不断发展,例如光热杀菌以及动态响应抑菌等。在药物负载传递方面,层层组装技术是一种被用来制备各种药物涂层的重要技术手段,组装单元的多样性为层层组装构建药物控释涂层的多样化提供了良好的基础。在细胞行为调控方面,基于层层组装的材料表面理化性能调控以及生物活性分子的固定,能够对包括黏附、铺展、迁移、增殖分化等细胞行为产生关键性的影响。本文归纳了当前生物医用材料表面功能化构筑的研究进展,分别从抗菌表面、药物负载传递、细胞行为调控等三个方面进行介绍,分析了在具体的功能化应用中生物医用材料表面面临的问题以及目前的功能化修饰方法,并展望了其应用前景,以期为制备具有更优化、更高效实际应用的生物医用材料表面提供参考。

高分子表面的功能化设计

综述了近年来通过控制聚合物功能化端基在表面的离析来设计和制备具有特定化学结构高分子表面的研究进展情况。

高性能、功能化高分子材料在军民融合深度发展中释放强国强军新动能——在2018年8月中国工程院学部学术活动——高性能、功能化高分子材料工程前沿技术发展高峰论坛上的讲话

1塑料加工行业创新发展现状塑料材料是三大合成高分子材料之一,2017年全国塑料制品行业总产量75155.4kt,同比增长3.41%;2017年全国塑料制品行业规模以上企业累计完成主营业务收入2.28万亿元,同比增长6.74%。我国塑料行业起步比较晚,1951年产量只有2000t,1980年产量11440kt,主要产品有编织袋、打包带、周转箱、瓦楞箱、中空容器和包装膜等。经过30多年的改革开放,塑料加工业实现了快速增长。到2017年产量已达到75155.4kt,主要产品有BOPP、BOPET、BOPA、复合包装膜、塑料管道、异型材、聚四氯乙烯、PC等各种板材、片材、滚塑、人造革、合成革、超纤革等世界先进的塑料产品。从2010年起我国塑料加工业已成为世界塑料工业产销第一大国,产量是58300kt,“十二·五”、“十三·五”行业发展规划已由高产能向高质量、高性能、高端化发展。

基于链接反应的导电高分子功能化及电化学性能研究

链接化学（Click Chemistry）是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术。它的实质是选用易得原料，通过可靠、高效而又具选择性的化学反应来实现碳杂原子连接（C—X—C），核心是利用一系列可靠的、模块化的反应生成含杂原子化合物，从而以相对简便的方法达到分子裁剪的目的。采用链接化学成功地将具有良好电化学活性的物质炔基化二茂铁固载到电极表面，实现电极表面的功能化，并通过扫描电子显微镜和激光拉曼光谱对功能化的导电高分子膜进行了表征。

表面分子印迹高分子膜修饰硅胶用于血清中茶碱的固相萃取

采用表面引发可逆加成-断裂链转移自由基聚合反应,在硅胶表面修饰了分子印迹高分子膜(MIP-Silica)。以元素分析和氮吸附分析对修饰的分子印迹高分子膜进行了表征。与传统采用本体聚合合成的分子印迹高分子相比,MIP-Silica具有更好的传质能力。本文合成的茶碱印迹MIP-Silica可以作为选择性固相萃取材料从血清中富集、检测微量的茶碱,该法合成的MIP-Silica还可用于高效液相色谱和毛细管电色谱等领域。