表面引发氮氧自由基聚合反应制备聚苯乙烯/SiO_2纳米复合材料

将过氧基团锚固于纳米SiO2粒子表面,进而通过表面原位引发苯乙烯聚合制备了聚苯乙烯(PS)/SiO2纳米复合粒子.纳米SiO2经亚硫酰氯(SOCl2)处理,再与叔丁基过氧化氢(TBHP)反应锚固形成过氧引发基团,通过表面引发氮氧自由基聚合反应引发苯乙烯聚合,制备了纳米氧化硅表面接枝聚苯乙烯/SiO2(PS-g-Silica)纳米复合材料,利用红外光谱、透射电子显微镜、原子力显微镜、热重分析等测试方法对制备的纳米复合粒子进行了表征与分析,结果表明表面引发氮氧自由基聚合反应可以制备良好的PS/SiO2纳米复合材料.

基于表面引发原子转移自由基聚合技术制备2，4-二氯苯氧乙酸分子印迹聚合物及其识别特性分析

首次以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂（CMCPS）为载体和大分子引发剂、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-19）为模板、丙烯酰胺（AM）为单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA）为交联剂、溴化铜／2，2’-联吡啶（CuBr／Bpy）为催化剂，采用表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）技术，制备了2，4-二氯苯氧乙酸分子印迹聚合物（2，4-DMIPs），并研究了模板分子与功能单体比例对该印迹聚合物吸附量的影响。通过动态、静态及竞争试验考察了该印迹聚合物对2，4-D的吸附性能。结果表明：2，4-DMIPs对模板分子2，4-D具有良好的特异性识别作用；与2，4-二氯苯酚和2，4-二氯苯甲醛相比，2，4．DMIPs对2，4-D的选择性系数分别为2．84和3．75，相对选择性系数分别为2．31和2．29。采用Scatchard模型分析，可以得到两类结合位点，计算得到最大表观吸附量（Qmax）分别为76．92和142．91mg／g，离解常数亿分别为632．91和2309．47mg／L。将2，4-DMIPs作为固相萃取剂，对豆芽样品进行添加回收试验，回收率为86％-104％，相对标准偏差（RSD）为1．9％～10％，方法的检出限为20ng／g。该印迹聚合物可以富集分离测定2，4．D，稳定性好，并且能重复使用。

2-巯基苯并噻唑为引发剂的氮氧稳定自由基聚合

采用2-巯基苯并噻唑(2-Mercaptobenzothiazole)(MBT)为引发剂,在2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基(TEMPO)存在下,研究了苯乙烯的氮氧稳定自由基聚合.考察了TEMPO与MBT的浓度比值对聚合反应的影响,发现随着比值的增大,聚合速率明显下降,分子量也有所降低,当比值大于1时,分子量分布可以保持在1.30以下.另外,成功的扩链实验和对聚合物的1H NMR分析也证实了聚合是按照稳定自由基聚合机理进行的.

红外光谱原位跟踪活性自由基聚合反应过程研究

使用新型可插入式红外光谱仪原位检测在 4 羟基 2 ,2 ,6 ,6 四甲基氧化哌啶醇 (HTEMPO)存在下苯乙烯稳定自由基活性均聚合反应和苯乙烯 /甲基丙烯酸羟丙酯的共聚合反应以及苯乙烯原子转移活性自由基聚合 (ATRP)反应三个过程 ,分别考虑了它们的反应动力学 ,并给出了可能的聚合反应机理。研究结果表明 ,对于均相的苯乙烯 (St)均聚合反应和苯乙烯 (St) /甲基丙烯酸羟丙酯 (HPMA)的自由基共聚合反应体系 ,聚合反应动力学为一级 ,聚合物分子量随着转化率逐步增加 ,显示出典型的活性自由基聚合特征。但是这两个聚合反应显示一定的诱导期 ,与反应体系中存在的HTEMPO捕捉自由基有关。而对于St/HPMA共聚合体系 ,诱导期更长 ,这是因为HPMA易和HTEMPO捕捉自由基有关。而对于St/HPMA共聚合体系 ,诱导期更长 ,这是因为HPMA易和HTEMPO自由基发生氢转移反应 ,导致游离的HTEMPO浓度升高。最后用红外光谱实时跟踪苯乙烯非均相ATRP过程 ,发现苯乙烯聚合反应动力学接近于表现零级 ,因为单体分子在由增长自由基、卤化铜和联二吡啶形成的络合物的界面增长 ,与单体相内St浓度无关。

乙烯基单体与含氮氧稳定自由基单体的原子转移自由基共聚合研究

通过苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯与含氮氧稳定自由基的单体进行原子转移自由基共聚合 ,研究了共聚合反应的条件及动力学 ,成功地合成出侧链含TEMPO基团的氮氧稳定自由基聚合大分子引发剂 .大分子引发剂的结构通过核磁共振谱图进行确证 。

自由基氧净电荷对过氧化物引发剂活性的影响

采用分子力学和半经验量子化学的方法 ,计算出了数十种有机过氧化物氧氧键均裂的键离解能 ,以及过氧化物生成的自由基的氧净电荷及其校正值 .数据的多重线性回归证明 ,影响有机过氧化物引发剂活性(常用 1 0h HLT表示 )的主要因素为自由基的电性和空间效应 ,这两者可以用自由基的氧净电荷及其校正值来表征 .在同种溶剂中 ,过氧化物生成的两个自由基的氧净电荷及其校正值 ,这四个因素与其半分解温度之间有较好的相关性 .这种相关性可以用来预测过氧化物的 1 0h HLT值 .

“活性”/控制自由基聚合的研究进展

本文对“活性”/控制自由基聚合的研究进展做了综述 ,并讨论了其主要聚合引发体系的应用现状和前景。

光引发氮氧自由基调控聚合反应研究进展

氮氧自由基调控聚合(NMP)是制备微观结构可控(如窄分子量分布)的聚合物材料最主要的技术手段之一。在过去的二十年间,NMP取得了相当大的成就,实现了MMA、n-BA、丙烯酰胺,二烯烃和丙烯腈等多种单体的可控/"活性"聚合,分子量分布达到1.1以下,同时利用NMP制备了具有既定结构的聚合物,如嵌段聚合物、接枝聚合物、星形聚合物和梳形聚合物等。而与光聚合技术的结合,使NMP聚合取得了更大的突破,实现了室温下的光可控/"活性"聚合,且大大提升了聚合反应速率。近年来光引发氮氧自由基调控聚合的研究进展主要集中在光敏化技术方面,包括分子内敏化和分子间敏化,本文对其各自的敏化机理和研究成果进行总结和评述,希望有助于国内读者了解这方面研究工作的状况,促进国内相关研究工作的发展。

丙烯腈可控/“活性”自由基聚合研究进展

可控/"活性"自由基聚合能有效控制聚合物的分子量及其分布,并且能调控其微观拓扑结构。聚丙烯腈及其共聚物具有良好的成纤成膜性能,是一类应用十分广泛的聚合物。本文综述了可控/"活性"自由基聚合法合成聚丙烯腈及其共聚物的研究现状与进展,从氮氧自由基法(NMP)、引发转移终止剂法(iniferter)、原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合等方面对丙烯腈均聚物和共聚物的合成研究作了全面的总结,提出了存在的问题,并且对今后的研究方向作了展望。

可控活性自由基聚合制备端基官能化聚合物研究进展

端基官能化聚合物是指那些在聚合物末端或悬垂端含有活性官能团的聚合物。它们可发挥交联剂或扩链剂的作用,从而制备出不同结构特点的嵌段聚合物、接枝聚合物、星型、超支化或树状聚合物。文章主要对引发转移终止剂(Iniferter)法、原子转移自由基聚合(ATRP)、氮氧自由基调控聚合(NMRP)和可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)等可控活性自由基聚合方法在制备端基官能化聚合物中的应用进行了介绍。最后对可控活性自由基聚合在功能性聚合物制备中的应用前景进行了展望。

利用表面接枝反应控制PS亲水性能

在2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基(TEMPO)存在的情况下,通过波长为253～254nm的紫外光引发氮氧调控自由基原位接枝聚合反应,将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)接枝到聚苯乙烯(PS)薄膜上,制得PMMA刷子层。通过红外光谱检测了这个调控自由基聚合反应的历程。结果表明,PMMA在PS薄膜表面的接枝聚合反应为“活性”自由基聚合反应,所得到的PMMA相对分子质量分布范围窄(1．13～1．36),相对分子质量可被控制在11764～52403g／mol范围内。红外光谱显示PMMA被接枝到PS薄膜表面。PMMA刷子层能够控制PS表面亲水性能,随着接枝时间的延长,水接触角由92°下降到72°,接枝后的PS表面水润湿性能明显提高。

可控/活性聚合在无机粒子表面接枝研究进展

介绍了一些主要的可控/活性自由基聚合法,包括氮氧调解自由基聚合法(NMRP)、原子转移自由基聚合法(ATRP)、可逆加成断裂链转移聚合法(RAFT)在粒子表面接枝聚合形成无机纳米粒子/聚合物的壳核结构,达到了对粒子改性的目的。并提出了一些目前研究中存在的问题,对可控/活性聚合应用的发展进行了展望。

基于SI-ATRP技术制备聚丙烯酰胺树脂及研究其对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能

本试验以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,溴化亚铜/2,2'-联吡啶为催化剂体系,采用了表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),使丙烯酰胺接枝到CMCPS树脂表面,制得了新型的聚丙烯酰胺树脂(PAM-CMCPS),并且用元素分析和扫描电镜对其进行了表征。考察了该树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能、动力学和热力学参数。试验结果表明:该树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当初始浓度为8 mmol/L时吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量为111.01 mg/g,Langmuir和Freundlich方程都能呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG<0,ΔH=268.23 k J/mol,ΔS>0,表明该吸附过程是一个自发、吸热、熵增加的过程。

聚丙烯酰胺树脂的制备及其对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能研究

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂(CMCPS)为载体和大分子引发剂,溴化亚铜/2,2'-联吡啶为催化剂体系,采用了表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),将丙烯酰胺接枝到CMCPS树脂表面,制得了新型聚丙烯酰胺树脂(PAM-CMCPS),并且用元素分析、扫描电镜和红外光谱对其进行了表征。考察了此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附性能、动力学和热力学参数。结果表明,此树脂对2,4-二氯苯氧乙酸的吸附量随溶液初始浓度和温度的升高而增加,当初始浓度为8 mmol/L时吸附效果最佳,树脂的静态饱和吸附容量为111.0 mg/g,Langmuir和Freundlich方程都呈现良好的拟合度。热力学平衡方程计算得ΔG<0,ΔH=268.2 k J/mol,ΔS>0,表明此吸附过程是一个自发、吸热、熵增加的过程。动力学研究表明,准二级动力学方程能较好拟合动力学实验结果,该过程符合准二级动力学模型。此PAM-CMCPS树脂应用于柑橘样品中2,4-二氯苯氧乙酸的吸附,取得了较满意的结果。

新型核壳型亲水聚合物-硅胶杂化填料的合成及其在蛋白质N-糖链富集中的应用

蛋白质的N-糖基化修饰与多种重要的生理、病理进程密切相关,是多种重大疾病诊断标志物研究的热点。由于糖蛋白本身多是低丰度表达的蛋白质,且糖链结构具有高度微不均一性,这使得蛋白质糖基化修饰的分析具有一定的挑战。本研究利用表面引发-原子转移自由基聚合(SI-ATRP)法,以带有双键的氨基葡萄糖为单体(GMAG),成功制备了新型核壳型亲水聚合物-硅胶杂化填料(pGMAG-SiO2)。由于在硅胶表面引入致密的亲水聚合物层,该填料不仅保持了硅胶良好的机械强度,而且显著提高了其亲水性,因此非常适合作为亲水填料用于蛋白质的N-糖链富集。以麦芽七糖和鸡卵清蛋白的N-糖链为研究对象,考察了该填料对N-糖链的富集效果,并将该杂化填料成功用于人血浆中糖蛋白N-糖链的富集检测,共鉴定了47种糖型。以上结果表明,pGMAG-SiO2填料对N-糖链具有较高的亲和性,可以用于N-糖链的高覆盖率鉴定。

高效液相色谱法测定豆芽中痕量2,4-二氯苯氧乙酸

以氯甲基化交联聚苯乙烯树脂（CMCPS）为载体和大分子引发剂,2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）为模板,丙烯酰胺（AM）为单体,采用表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）技术,制备了2,4-二氯苯氧乙酸分子印迹聚合物（MIPs）,并将该聚合物作为固相萃取剂,以高效液相色谱法测定豆芽样品中的痕量2,4-D,加标回收率为86%~104%,相对标准偏差为1.9%~10%,检出限为20 ng/g。该印迹材料稳定性好,且有良好的再生性能。

高效污水净化介质的制备及评价

采用表面引发原子转移自由基聚合反应制备接枝聚乙二醇甲基丙烯酸酯聚合物刷,将溶菌酶固载于聚合物刷修饰的氨基微球表面,制备污水净化介质。利用该介质对大肠杆菌培养液进行处理,评价其杀菌效果。结果表明,当菌体原液稀释比为1∶400时,抑菌率达92.1%,抑菌效果明显。该介质具有制备简单、易分离和可重复利用的特点,旨在为污水净化提供新思路。

散堆聚乙二醇开管毛细管液相色谱柱的原位制备与评价

采用表面引发原子转移自由基聚合反应,原位制备了聚乙二醇开管毛细管液相色谱柱,色谱固定相床超长的聚乙二醇分子在毛细管内壁形成散堆结构,极大地提高相比及样品容量,扫描电镜可观察到毛细管内壁形成的床层表面粗糙。在毛细管液相色谱模式下,4-羟基苯甲酸、苯甲酸、2,4-二羟基苯甲酸和苯的混合样品被用于评价其分离性能,结果表明,所制备的新型开管柱不仅保留了开管柱分析速度快的特征,也因其散堆结构较通常的开管柱提供更多的作用位点,还能有效改善分离性能。连续5次进样,4种小分子的混合物保留时间的相对标准偏差均小于2.5%,说明该柱的重复性较好。进一步将色谱柱用于混合蛋白质的分离,也取得了良好的效果。

新型反相限进材料及其性能

以溴代硅胶为引发剂,CuBr/2,2-联吡啶为催化体系,在改性硅胶上经二步表面引发原子转移自由基聚合(SIATRP)制备内表面接枝甲基丙烯酸十八烷基酯(C18)、外表面接枝甲基丙烯酸环氧丙酯(GMA)、水解得到表面含大量二醇基的新型反相限进材料。使用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、元素分析和热重分析(TGA)对其表征,采用静态吸附实验研究反相限进材料的吸附性能,其对磺胺二甲氧嘧啶和土霉素的最大吸附量分别为18.02和4.80mg/g。结合固相萃取(SPE)评价其对大分子蛋白质的排阻性能,以牛血清白蛋白(BSA)作为排阻大分子模型,排阻能力达90%。将其用于牛奶中土霉素的分离富集,经高效液相色谱(HPLC)检测,土霉素的平均加标回收率为89.19%,相对标准偏差为3.03%。有望将新型反相限进材料和HPLC或液相色谱-质谱(LC-MS)等分析系统结合应用于生物样品的处理和检测。

一种分子氧催化氧化制备2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的方法

本发明提供了一种邻硝基对甲砜基甲苯通过分子氧催化氧化成2-硝基-4-甲砜基苯甲酸的新工艺:以有机极性溶剂作为溶剂,以钴盐和锰盐作为金属催化剂,分子氧作为氧化剂,并在氮氧自由基引发剂和促进剂的作用下。