单端吸附碳链双分子结电子输运性质的理论研究

设计了几个由不等长、单巯基吸附的碳链构成的双分子结模型,并利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法对其电子输运性质进行了系统的理论研究。结果显示,两分子中较短的分子对分子结电导性质有比较大的贡献。比较不同双分子结之间的传输性质发现,两分子长度的差异对分子结的整流效应有着较大的影响,体现了较短分子的调制作用。每个分子结都表现出了负微分电阻效应。针对这些整流和负微分电阻等现象,利用分子结的透射谱以及分子投影自洽哈密顿量对其进行了系统的分析。

SiO_2表面包覆对Fe_3O_4磁性微球性能的影响

采用化学共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子;用柠檬酸钠进行表面修饰得到在水相中稳定分散的Fe3O4溶胶。以Fe3O4磁性纳米粒子为种子,用碱催化正硅酸四乙酯水解、缩合制备了粒径和磁性可控的核壳结构的Fe3O4@SiO2复合微球。通过FT-IR,XRD,TEM,VSM和古埃磁天平对Fe3O4@SiO2复合微球进行表征。研究了SiO2包覆对Fe3O4@SiO2复合微球性能的影响。

杉木种子多酚提取工艺优化

为评价不同家系和不同生长阶段杉木种子酚类物质含量差异,采用超声波提取法提取杉木涩粒和健籽的酚类物质,分别考察提取次数、提取时间、乙醇浓度、提取温度和液料比对杉木涩粒和健籽多酚提取效果的影响,以单因素试验的结果为依据,设计L9(34)正交试验,进一步对涩粒和健籽的多酚提取工艺进行优化。结果表明:涩粒的最佳提取工艺是以50%乙醇为提取剂,液料比为60∶1(m L∶g),在提取温度为50℃条件下处理15 min,提取1次,涩粒的多酚提取量达到(383.220±1.233)mg·g-1。健籽在乙醇浓度为100%,提取温度为50℃、液料比为25∶1(m L∶g)、提取时间为25 min条件下提取1次,其多酚提取量达到最高值,为(18.360±0.069)mg·g-1。验证实验表明,优化后的条件参数稳定可靠。

苝酰亚胺接枝纤维素的合成与染料吸附性能

合成了一种新型苝酰亚胺接枝纤维素材料3,通过元素分析、红外、扫描电子显微镜等技术手段证明了其结构。染料吸附实验表明其对所测试的4种染料分子(橙黄G,亮丽春红,亚甲基蓝和结晶紫)均有较好的吸附能力,吸附容量分别达到1.04、1.21、1.14和0.96 mmol/g。吸附过程符合拟二阶动力学模型和Langmuir等温方程,吸附过程是自发放热的。在pH值2～12范围内,聚合物3的吸附性能保持基本稳定。由吸附实验结果推测,静电作用、氢键和π-π堆积均在吸附过程中有重要作用。

乙二胺四乙酸根插层镁-铝水滑石的制备与性能

通过共沉淀法合成乙二胺四乙酸根(EDTA^(4-))插层的镁-铝水滑石(MgAl-EDTA-LDH),并采用X射线衍射和红外光谱对其结构和化学组成进行表征,研究MgAl-EDTA-LDH对水溶液中铜离子的去除能力。结果表明,乙二胺四乙酸根已插入镁-铝水滑石的层间,且插层水滑石能有效吸附水溶液中的铜离子,在2 h时吸附效率可达93.05%。

纳米SiO_2/苄基缩水甘油醚丙烯酸酯活性稀释剂的制备与表征

以苄基缩水甘油醚丙烯酸酯(BGEA)、纳米二氧化硅与γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)合成了一种纳米SiO2改性的活性稀释剂SiO2-BGEA。利用SEM观察固化薄膜的断裂截面与表面。后将SiO2-BGEA作为稀释剂加入到环氧丙烯酸树脂中配制成光固化涂料,利用TG、紫外-可见分光光度计等表征手段对其光固化膜的热性能、透明度等性能进行研究。

新型水溶性杯[4]-1,3-氮杂冠醚衍生物的合成及其催化性能

杯[4]芳烃与N,N′-亚乙基双(2-氯乙酰胺)反应得杯[4]-1,3-氮杂冠醚衍生物(2);2经浓硫酸磺化合成了新型水溶性杯[4]-1,3-氮杂冠醚衍生物(3),其结构经1H NMR,ESI-MS和元素分析表征。探讨了3作为反相转移催化剂对氯化苄和硫氰酸钾的亲核取代反应的催化性能,结果表明,3具有一定的催化活性。

新型杯[4]芳烃酰肼基羰基羧酸衍生物的合成

杯[4]芳烃经醚化引入酯基后再经水合肼肼解,进一步与丁二酸酐或顺丁烯二酸酐氨解开环合成了两个新型的杯[4]芳烃酰肼基羰基羧酸衍生物,产率85%和83%,其结构经1H NMR,IR和ESI-MS表征。

聚苯胺/聚苯乙烯复合Janus颗粒的制备

利用有机溶剂溶胀磺化聚苯乙烯@二氧化钛(SPS@TiO2)核壳粒子制得二氧化钛/聚苯乙烯(TiO2/PS)双面神(Janus)颗粒,并在TiO2端进行改性,得到墨绿色的聚苯胺/聚苯乙烯(PANi/PS)Janus颗粒.用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)、元素分析、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(IR)、热重分析(TGA)、固体紫外-可见分析(UV-Vis)和四探针法考察Janus颗粒组成、微结构和Janus性质.结果表明,Ja-nus颗粒为雪人状结构,PS端的平均粒径为228 nm,PANi端的平均粒径从TiO2的258 nm增大为295 nm;并且在EDS谱上可以观察到N元素,而未观察到Ti元素;包覆的PANi的质量分数为23.7%.掺杂后PANi/PS Janus颗粒的导电性能较好,电导率为0.247 S/cm.

聚乙二醇功能化的N-杂环卡宾-膦Pd催化剂在水相中的Suzuki反应研究

以聚乙二醇(PEG)功能化的N-杂环卡宾-膦Pd为催化剂[Cat(n=15)],研究了Cat在水相中催化4-甲基溴苯(1)与苯硼酸(2)的Suzuki偶联反应。考察了PEG的种类及其用量,Cat的用量对Suzuki偶联反应的影响。结果表明:加入50%PEG-400作为共溶剂后,Cat在水相中催化Suzuki反应的催化活性与在二氧六环中相当。当Cat用量为0.1 mol%,于110℃反应3 h时,1的转化率接近100%;Cat用量为0.01 mol%,于110℃反应21 h,转化率为57%(即TON为5 700)。Cat重复使用一次后催化活性不变。

氨基酸希夫碱铜(Ⅱ)催化MMA原子转移自由基聚合的研究

分别以L-蛋氨酸和L-组氨酸为原料,与水杨醛通过缩合反应合成了两个氨基酸水杨醛希夫碱铜(Ⅱ)配合物(1a和1b)。以1为催化剂,2-溴异丁酸乙酯为引发剂,进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合制得聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),其立构规整度由13C NMR测定。实验结果表明,PMMA数均分子量随MMA转化率线性增长,符合"活性"/可控聚合特征,PMMA分子量分布较窄,主要构象为间同立构。

一种侧链含偶氮基团共聚物的合成及其多层膜的制备与表征

环氧氯丙烷与4,4′-二羟基偶氮苯(AZO)经缩聚反应合成了预聚物DGAZO(聚4,4′-二缩水甘油醚偶氮苯);DGAZO通过开环加成反应与PEI(枝化聚乙烯亚胺)连接制得侧链含偶氮基团的共聚物DGAZO-co-PEI(聚4,4′-二缩水甘油醚偶氮苯-co-聚乙烯亚胺),其结构经UV,IR和荧光光谱表征。DGAZOc-o-PEI具有良好的光致发光性能,在615 nm处有明显的荧光发射峰。采用层层自组装法,通过石英基片在DGAZO苯溶液与PEI甲醇溶液中交替沉积构筑(DGAZO/PEI)n多层膜(Fn)。利用UV和原子力显微镜对Fn构筑过程与表面形貌进行了研究,结果显示,F7表面平整、光滑。

改性PVDF或替代PVDF粘结剂在锂电池中的应用研究进展

在锂电池中,粘结剂主要用来稳定电极结构,虽然含量较少,但是对电池性能影响较大。聚偏氟乙烯(PVDF)是目前主要使用的粘结剂,但其在不同活性物质中的应用存在不同的缺陷。因此对于不同活性物质应选用不同的粘结剂。在正极中,磷酸铁锂和三元材料(NCM)由于本身晶型限制,表现出较差的导电性和离子电导率,具有更高离子扩散系数的粘结剂对电池性能的提高作用更明显。硫正极在充放电过程中,“飞梭效应”是导致电池性能变差的主要因素之一,而具有含氧官能团的粘结剂捕获多硫化锂能力极强,对电池性能的提高作用明显。对于锂电池负极活性材料,传统PVDF粘结剂易与碳基材料反应导致锂盐沉积在负极,影响电池性能。因此在电池循环中,能产生更均一且稳定的SEI膜的粘结剂可阻止活性物质脱落和促进锂离子传导,提高电池性能。硅基负极材料在脱嵌锂过程中,材料体积变化较大,易使活性物质从集流体上脱落,而粘弹性适中且具有立体网状结构的粘结剂可以使硅负极发生可逆膨胀,减少活性物质损失,提升电池性能。此外,尖晶石结构的LTO负极材料导电性较差,人们对导电聚合物粘结剂关注较多,未来其也将会是主要研究方向之一。本文将近几年关于粘结剂的文献基于活性材料进行分类综述,探究粘结剂对锂电池的影响,并对未来正负极粘结剂的发展趋势进行展望。

管状纳米氧化物的制备与表征

利用共沉淀法合成苯甲酸根插层镁铝水滑石,并在温度为800℃时对插层水滑石进行焙烧;采用X射线衍射、红外光谱、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线能量色散谱等分析手段对制得的样品进行表征。结果表明,800℃焙烧后的样品出现卷曲得较完整的纳米管状结构,平均管长约为10μm,管径约为1μm。

2,4,6-三对氨基苯氧基-1,3,5-均三嗪的合成

以三聚氯氰和对硝基苯酚为原料,经取代、还原合成了2,4,6-三对氨基苯氧基-1,3,5-均三嗪。对Pd/C水合肼、SnCl2·2H2O-HCl及Pd/C催化加氢三种不同还原体系进行比较。采用1H-NMR、FT-IR和元素分析方法对产物进行结构表征。

溶剂热体系中甲基丙烯酸甲酯的原子转移自由基聚合

以FeCl3/PPh3为催化体系,在无引发剂、溶剂热体系中进行甲基丙烯酸甲酯(MMA)的原子转移自由基聚合(ATRP)反应。考察了反应温度与还原剂对反应的影响。实验结果表明,在溶剂热体系中进行的MMA聚合反应符合"活性"/可控聚合,聚合过程中转化率和分子量随时间的增加而增大,所得聚甲基丙烯酸甲酯分子量分布较窄。

含酰胺基和酯基的新型杯[4]冠醚的合成及其对金属离子的识别能力

利用杯[4]芳烃与含酰胺基和酯基的丙二酸酯衍生物的"1+1"分子间缩合合成了一例新型结构的杯[4]-1,3-冠醚;利用核磁共振、红外光谱、质谱及元素分析表征了其结构,并测定了其对金属离子的识别能力.结果表明,合成的新型杯[4]冠醚对金属阳离子和阴离子均有较好的识别能力.

新型磷杂菲基反应型阻燃剂的合成及其在聚氨酯阻燃中的应用

以9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和1,4-丁二醇二缩水甘油醚为原料,合成了一种新型的反应型阻燃剂1-(2-羟基-3-磷杂菲)丙氧基-4-环氧丙氧基丁烷(1),其结构和性能经1H NMR,31P NMR,FT-IR和TG表征。以1为封端剂,聚氨酯(PU)为基材,制备了1/PU阻燃复合材料(2),研究了1对2阻燃性能和力学性能的影响,初步探讨了1的阻燃机理。结果表明:1具有气相和凝聚相阻燃作用,2燃烧后可形成致密光滑炭层,使点燃时间延长,改善了燃烧熔滴现象。1含量为1%时,21的LOI为27%,UL-94燃烧等级为V-0级。

利用反向原子转移自由基聚合反应合成聚甲基丙烯酸缩水甘油酯

以偶氮二异丁腈为引发剂,CuBr2/bpy为催化体系,甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)通过反向原子转移自由基聚合反应合成了聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),其结构经1H NMR,IR和GPC确证。聚合反应符合活性自由基聚合特征,在聚合过程中GMA转化率和PGMA分子量随反应时间的延长而增大,分子量分布较窄。

生物胶乳的组成与表面施胶性能的关系

为了研制高效低成本的生物胶乳表面施胶剂,以环压强度、Cobb值等为指标考察了组成不同生物胶乳的表面施胶性能。结果表明:生物胶乳组成中淀粉与单体的质量比为3∶1、硬单体与软单体的质量比为2∶1时,表面施胶剂的成本最低且纸张的环压强度最大;阳离子型生物胶乳组成中阳离子淀粉与淀粉的质量比为1∶1时,纸张的环压强度最大;化学助剂的添加有效提高了生物胶乳的施胶性能,增大环压强度,降低Cobb值。