复旦聚合物分子工程国家实验室验收

日前，依托复旦大学建设的聚合物分子工程国家重点实验室通过科技部组织的验收。两年来，该实验室以聚合物分子工程为主线，从通用高分子的高性能化、生物医用高分子的设计、高分子相关的功能介孔材料、高分子多尺度制备科学与技术等4个方向，开展了基础研究和应用基础研究。

高校化学类实验室事故分析与安全管理对策

高校化学类实验室是安全事故高发和易发的实验室,其事故风险主要来源于危险化学品和危险性仪器设备等。针对近年来高校和科研院所发生的几起典型的实验室安全事故,结合高分子科学系发生的实验室安全涉险事件,分析了化学类实验室易于发生的实验室安全事故及其原因,提出了重要危险源管控、课题组特色安全教育体系构建、实验风险分析以及实验室安全文化建设等解决途径。初步实践证实以上措施切实有效,高分子系的实验室安全状况明显改善,发挥了降低事故、实践育人的效果。

基于水杨醛席夫碱锌配合物交联稳定化荧光聚合物胶束的合成及其对铜离子的荧光响应性

以S-十二烷基-S'-(α,α'-二甲基-α″-乙酸)-三硫代碳酸酯(DMAT)为链转移剂、2-羟基-5-乙烯基苯甲醛(HVB)为单体,利用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法(RAFT)合成结构明确、数均相对分子质量可控的水杨醛聚合物(PHVB)。将PHVB直接地与单端胺基功能化聚乙二醇(m PEG-NH2)按n(—NH2group)/n(—CHO group)=0.50投料进行醛-胺缩合反应,获得接枝率为50%的两亲性接枝水杨醛席夫碱聚合物PHVB-graft-PEG。采用凝胶渗透色谱仪(GPC)和核磁共振氢谱(1H NMR)对合成的聚合物的数均相对分子质量和结构进行了确证。将PHVB-graft-PEG直接地分散于无水乙醇中,自组装形成以聚乙烯水杨醛席夫碱为核、聚乙二醇为壳的胶束,然后以所得胶束为微反应器,与Zn(OAc)2进行配位反应得到外壳为可溶性链段PEG,内核为发光水杨醛席夫碱锌配合物的PHVB-graft-PEG/Zn^(2+)交联稳定化胶束。通过紫外-可见分光光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(FLL)、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)分别对胶束的交联稳定化过程进行了表征。研究结果表明,经交联稳定化后,PHVB-graft-PEG/Zn^(2+)胶束在干燥后仍可在水和常见有机溶剂中再分散形成粒径大小约为100 nm、在约460 nm处发射出蓝光荧光的纳米粒子,并且可作为荧光传感器,在水溶液中对Cu^(2+)离子进行选择性识别,其荧光淬灭率与Cu^(2+)离子浓度(0~50μmol/L范围内)呈线性关系,最低检测下限至0.5μmol/L,而其它共存离子如Cd^(2+)、Mg^(2+)、Ni^(2+)、Pb^(2+)、Ca^(2+)、Hg^(2+)、Al3+、Mn^(2+)等对Cu^(2+)离子的荧光响应性没有干扰,即可实现对Cu^(2+)离子进行定量检测。

高温聚合物/粉煤灰凝胶封窜体系的制备及性能

以耐温磺化聚合物(SPAM)、水溶性酚醛树脂、粉煤灰制备了适合于YT油田的高温封窜调堵剂。正交实验优选得到:0.3%SPAM、0.04%交联剂、5%粉煤灰的体系。温度、p H、矿化度对成胶效果的影响结果表明,100℃或更高温度对凝胶成胶不利;p H=5时,成胶效果最好;矿化度增加不利于成胶,但当矿化度是50 000 mg/L左右时,成胶黏度仍接近45 000 m Pa·s。耐温性测试结果表明,110℃高温老化20 d后,体系黏度有所降低,但体系仍能保证不脱水;热滚实验表明,凝胶的温度使用上限是150℃。岩心实验表明体系能够明显提高注气压力,减缓注气压降。

具有温敏荧光特性的水溶性聚合物P(NIPAM-co-NPEPAM)的合成与表征

采用可逆加成断裂链转移(RAFT)自由基共聚制备了一系列具有温敏荧光特性的侧链含二苯乙炔基团的P(NIPAM-co-NPEPAM)共聚物,用紫外光谱、核磁共振氢谱和红外光谱对共聚物结构进行了表征。所合成的P(NIPAMco-NPEPAM)共聚物的数均分子量在4万左右,分子量分布在1.4以下,分布较窄,共聚物中NPEPAM单元的含量高于共聚反应投料比。P(NIPAM-co-NPEPAM)共聚物是一类具有LCST温度的温敏性聚合物,其LCST随着共聚物中NPEPAM含量的增加而降低。变温荧光研究表明,P(NIPAM-co-NPEPAM)共聚物的发光波长和强度在29℃附近发生突变,具有温度"开/关"的荧光特性。

含偶氮苯的光致形变液晶聚合物的细胞生物相容性

对一种含偶氮苯的光致形变液晶聚合物(PC11AB6)的细胞生物相容性进行了研究,并与其它3种常见生物应用材料(聚苯乙烯、玻璃、聚二甲基硅氧烷)进行了对比。结果表明,经过亲水处理后,4种材料上的Madin-Darby狗肾(MDCK)细胞、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和诱导性多能干细胞(iPSC)的铺展状态无明显差异;在光响应聚合物PC11AB6薄膜上培养的HUVEC中内皮细胞标志物VWF的表达和iPSC中干细胞标志物SOX2和OCT3的表达与其它3种材料相比无显著差异;HUVEC在PC11AB6薄膜上的生长增殖情况与在聚苯乙烯或玻璃上相当,且明显优于聚二甲基硅氧烷。因此,含偶氮苯的光致形变液晶聚合物PC11AB6具备细胞生物相容性,在可控微流体传输、微量生化分析和芯片实验室等领域具有一定的应用前景。

基于创新型思维的《应用化学综合实验》教学改革

基于创新型思维的理念,提出全新应用化学专业实验:两步法合成具有光控性质的聚集诱导发光(AIE)化合物六羧酸六硫苯和六吡啶六硫苯,通过核磁分析表征结构;探究该化合物在紫外光照射下的动态光物理性质:光诱导发光增强、光诱导吸光度增大以及溶剂依赖性。结果表明,以六硫苯为母核的化合物表现出特异的光刺激响应的AIE性质。该实验旨在培养学生们在智能材料设计方面的创新性思维,推动建设科技强国培养创新型人才。

纳米光热材料在抗菌领域的研究进展

耐药菌的出现极大地提高了临床发病率及死亡率,并对人们的生活及医疗系统造成了很大的冲击。耐药菌的快速变异和新抗菌药研发的滞后,迫切需要新的抗菌手段以应对上述问题。光热疗法(PTT)是一种将太阳能转换成热能(光热转换),提高局部温度,进而杀死细菌的新型抗菌技术。PTT具有独特的抗菌机制,产生耐药菌的可能性较低,在抗菌领域具有独特的优势。各种具有光热转换效果的纳米粒子以及基于此设计的纳米复合材料是PTT的关键。该文综述了近年来光热剂(PTAs)在抗菌领域的研究进展,总结了PTAs的种类及应用领域,对PTT抗菌发展存在的问题进行了分析,对未来研究的重点和方向进行了展望,以期对PTAs抗菌材料的研究提供新的思路。

锆基金属有机框架的绿色合成及其对染料废水的吸附性能

传统锆(Zr)基金属有机框架(MOFs)材料大多使用有毒的配体和溶剂合成,在去除污染物的同时引入新的污染物。采用水热法合成了以L-天冬氨酸(LA)为配体的Zr基MOFs材料MIP-202,以期开发一种绿色环保且具有优异吸附性能,并可循环利用的吸附剂。以亚甲基蓝(MB)为去除对象,研究pH、吸附时间、温度和共存离子对MIP-202吸附性能的影响,拟合了动力学和热力学参数,并考察了吸附剂的循环利用性能和实际应用效果。结果表明:吸附容量随pH的升高而增大;吸附过程属于放热反应,并遵循准二级动力学和Langmuir吸附等温式,最大吸附容量为192.31 mg/g;吸附性能受共存离子的影响较小;5次循环使用后吸附容量仍有初始吸附容量的85.10%。模拟纺织废水试验表明该吸附剂具有实际应用价值。

小动物分子影像仪器的培训方法与平台管理

分子影像技术是转化医学实现的关键载体,分子影像仪器的培训与管理对转化医学的发展至关重要。总结了小动物分子影像仪器在培训中涉及的基本内容和方式方法,并针对小动物分子影像仪器(主要是小动物多角度光学活体成像系统,多模式小动物光声、超声成像系统和小动物X射线计算机断层成像系统)在非生物医学院系内的培训的特殊性进行了着重说明,同时分享了仪器管理方面的经验。希望通过规范而严格仪器培训与管理促使研究人员合理选择研究手段和实验方法,促进基础实验研究成果的快速转化,保障转化医学的顺利进行,同时有效降低小动物分子影像仪器的故障率,并为同类仪器的培训及管理提供参考。

一种生物炭基柔性固态超级电容器的制备及性能研究

利用固体农业废弃物玉米秸秆作为原料,经高温煅烧,KOH刻蚀获得具有较大比表面积的多孔生物炭材料,并采用粉末X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman)以及比表面积和孔径分析仪(BET)等表征手段,研究其物理、化学结构和微观形貌。结果表明,所制备的生物炭材料具有发达的“微孔-中孔-大孔”三维贯通多级孔道结构,比表面积高达1228 m^2·g^?1。将其作为电极材料,与H2SO4/PVA凝胶电解质可组装成为具有柔性的全固态超级电容器。利用循环伏安测试(CV)、恒电流充放电(GCD)以及交流阻抗测试(EIS)对柔性超级电容器电化学性能进行了测试。在电流密度为1.0 A·g^?1的条件下,其比容量可达125 F·g^?1。该器件具有良好的机械柔性和电化学稳定性,将其从0°弯曲至180°的过程中,比电容保持率约为93.5%;以不同弯曲角度将其连续弯折100次后,仍能保持较高的比电容。此外,在弯折角度180°、充放电电流密度为5.0 A·g^?1的条件下经过500次循环充放电后,比电容值保持率约为95.6%,库仑效率约为94.9%。说明所制备的柔性超级电容器具有优异的充放电性能和长效循环稳定性。作为一种柔性、质轻、便携的储能装置,在可穿戴电子器件领域内具有潜在应用价值。同时该方法也为固体农业废弃物玉米秸秆的高附加值转化利用和新型绿色能源器件创新研制提供了新的技术途径。

一种含烷基取代刚性二胺单体及其聚酰亚胺的合成与表征

以邻甲基苯胺和联苯甲醛为起始原料,经一步有机反应,合成了一种新型二胺单体3,3’-二甲基-4,4’-二氨基-联苯基甲烷(1)。将二胺单体(1)分别与4种商品化芳香二酐经一步法高温缩聚,制得了一系列可溶性聚酰亚胺PI,其特性黏度在0.62~0.80dL/g之间。该类聚酰亚胺表现出优异的溶解性能,室温下不仅可以溶于高沸点的甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基甲酰胺(DMF)溶剂中,而且还能溶于低沸点的CHCl3、CH2Cl2等溶剂中。由该聚合物溶液涂覆所制聚酰亚胺薄膜具有浅的颜色和高的光学透明性,其中由二胺单体1和二苯醚酐所制薄膜的截断波长在346nm,400nm处的透过率超过70%。此外该系列聚酰亚胺还表现出良好的热学性能,玻璃化转变温度在300℃以上。空气和氮气中10%热失重温度分别在400℃和500℃以上。

聚乳酸/玉米秸秆粉复合材料的制备与性能研究

以聚乳酸(PLA)和玉米秸秆粉为主要原料,采用溶液浇铸法制备了PLA/玉米秸秆粉复合材料,研究了原料配比、偶联剂类型和用量对PLA/玉米秸秆粉复合材料的化学结构、界面相容性、热稳定性、力学性能和吸水性能的影响。结果表明,复合材料的力学性能随玉米秸秆粉的加入先增后降,当玉米秸秆粉的加入量为20%(质量分数,下同)时,复合材料的性能最佳;硅烷偶联剂(KH550)或钛酸酯的加入明显改善了玉米秸秆粉与PLA的相容性,有助于玉米秸秆粉与PLA的键合,提升了复合材料的力学性能和热稳定性、降低了吸水性能;当KH550的加入量为1.5%或钛酸酯的加入量为3%时,复合材料的综合性能分别达到最佳,且钛酸酯的作用效果明显优于KH550。

基于开放共享平台的场发射扫描电镜管理与维护

从规章制度建设、信息化管理、培训流程控制、技术服务、激励措施、预防性维护及保养、故障处理等几个方面总结了基于开放共享平台的场发射扫描电镜的管理措施,介绍了大型贵重仪器的共享管理办法和经验。通过严格的培训过程控制、高水平的技术服务、有效的维护以及及时的故障处理等提高了仪器的使用效率。

磁性双酚A分子印迹材料的制备及性能研究

采用沉淀法制备了Fe_3O_4磁性微球,以硅烷化试剂对其表面改性后作为载体,以双酚A为模板分子,甲基丙烯酸为功能单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用乳液聚合法制备了对BPA有特异吸附性能的磁性分子印迹材料(MMIPs)。此材料具有较强的磁性和对双酚A的吸附性,可以在外加磁场的条件下方便实现水中双酚A的富集分离。溶液中双酚A的质量浓度为60mg·L^(-1)时,制备的磁性MIPs材料对双酚A饱和吸附量为22.06mg·g^(-1),60min达到吸附平衡。

pH可控PVAm-g-PBA/PVA层层自组装在纤维素膜上的应用

通过酰胺化反应将4-羧基苯硼酸(PBA)接枝到聚乙烯胺(PVAm)高分子链上,制得改性聚乙烯胺(PVAm-g-PBA),利用FTIR和1HNMR对其结构进行了表征。采用硅晶片和聚苯乙烯微球(PS)作为模拟物,将PVAm-g-PBA和聚乙烯醇(PVA)组装到其表面并研究了自组装过程中基材表面电荷的变化规律及自组装膜层厚度的变化。将PVAm-g-PBA与PVA通过pH可控的层层自组装方法处理再生纤维素膜表面。结果表明:PVAm-g-PBA的等电点为pH=7.9;在p H=9.5、与PVA组装上30层高分子膜时,再生纤维素膜的抗张强度与断裂伸长率分别提高了53%和76%。处理后的再生纤维素膜的机械性能得到了明显改善。

葡聚糖分子量和接枝度对阿霉素／白蛋白-葡聚糖纳米粒子体外抗肿瘤效果的影响

以Maillard反应制备的牛血清白蛋白-葡聚糖共价接枝物作为载体,通过调节混合溶液的pH值和温度制备负载阿霉素的白蛋白-葡聚糖纳米粒子.利用分子量为5×10^3,10×10^3和62×10^3的葡聚糖制备了多种共价接枝物,研究了共价接枝物分子量对载药纳米粒子的粒径和稳定性及载药量的影响.用短链葡聚糖（分子量5×10^3和10×10^3）制备的纳米粒子粒径为60 nm左右,用长链葡聚糖（分子量62×10^3）制备的纳米粒子粒径约为200 nm；阿霉素的包埋效率为81%-98%,包埋量为7.4%-16.9%.细胞实验结果表明,共价接枝物具有很好的生物相容性；与自由阿霉素相比,纳米粒子可以促进阿霉素进入人口腔上皮癌细胞；受缓释性质的影响,纳米粒子在低浓度时的细胞毒性要小于自由阿霉素.与长链葡聚糖纳米粒子相比,接枝度高的短链葡聚糖纳米粒子由于具有较小的粒径、密集的葡聚糖分子刷表面、一定的自由阿霉素浓度和较快的阿霉素释放速率,因而更容易进入细胞并具有更好的体外抗肿瘤活性.

液体核磁波谱仪培训方案及共享开放探索

核磁共振仪是一种大型分析测试仪器,它的用途极为广泛。规范有效的培训流程和有序开放的管理,对于提高其共享使用效率具有重要的意义。介绍了核磁培训过程方式、核磁培训具体内容,并就如何开展高质量的培训工作等方面进行探讨,同时分享核磁仪器维护及管理方面的经验。严格、规范、详实的培训内容可以使研究人员根据需要选择合适的测试方法和实验内容,解决成分鉴定或分子检测的科学问题,同时降低仪器使用的故障率,为核磁管理者提供参考。

煅烧工艺对α-Fe_2O_3磁性纳米纤维形貌及性能的影响研究

结合静电纺丝和水热合成技术制备PVA/Fe3O4 磁性纳米纤维,空气气氛中在不同煅烧温度下制备出一系列α-Fe2O3 纳米纤维.采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪和超导量子干涉仪对不同煅烧温度下制得的α-Fe2O3 磁性纳米纤维进行形貌与性能表征.结果表明,PVA/Fe3O4 复合磁性纳米纤维在600-800℃的煅烧温度区间内可获得稳定的α-Fe2O3磁性纳米纤维,纤维形貌从中空管状结构逐渐转变为沟槽状结构,纤维中的α-Fe2O3 粒子具有不同的晶粒尺寸,结晶随温度升高而变好,且具有不同的磁性能.制备的α-Fe2O3 磁性纳米纤维在水处理等方面具有潜在应用.

羧甲基纤维素钠对高钙液态乳稳定性的影响与机制

以酪蛋白酸钠、羟基磷灰石和羧甲基纤维素钠作为乳蛋白、钙增强剂和增稠稳定剂的模型组分,研究了增稠稳定剂对高钙液态乳体系稳定性的影响,通过优化添加工艺改善钙增强剂在产品中的分散稳定性,并探讨其分子机制,提出了通过由静电相互作用驱动和层层自组装方式构建"多糖/蛋白双壳层"改善无机钙盐在溶液体系中分散稳定性的分子模型。