新型超支化纳米聚合物缓释材料的合成及应用

超支化聚合物及其纳米具有众多的官能团和高度支化的三维立体结构,显示出与线型分子完全不同的性质,具有重要研究价值。文章研究了一种新型的超支化纳米聚合物缓释材料的合成及其应用。首先通过可逆加成-断裂链转移(reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT)自由基活性聚合合成超支化聚合物,随后向超支化聚合物中加入甲醇,通过加热、冷却过程即可制备纳米聚合物颗粒的甲醇分散液,方法简单、无需自组装。所制备的纳米缓释材料结构稳定均匀,具有较高的疏水物质的装载和控释能力,可应用于医药生物等领域。     

层层自组装聚合物材料的制备及应用

受天然有机-无机层状杂化复合材料的启发,层层自组装技术在调控材料表面和界面功能方面表现出明显的优势,制备出了一系列新型的聚合物材料,在形状记忆、电磁屏幕、减震、辐射防护、生物医学等复合材料领域具有潜在的应用价值.层层自组装技术具有方法简单和快速的特点,其可广泛用于制备多层聚合物.随着层层自组装策略和机理的深入研究,其应用领域将进一步扩展.以多层聚合物材料的组装驱动力出发,总结了层层自组装技术的发展和最新研究成果,综合分析了多层聚合物的形貌调控、结构设计、形成机理、应用范围等方面的研究动态,综述了层层自组装聚合物材料的制备及应用研究,并对其未来发展方向进行了展望,为功能材料的构筑和设计提供理论依据和参考价值.     

石墨烯/聚合物纳米复合材料研究进展

 石墨烯是由单层碳原子通过共价键结合形成的二维片层状结构,是一种新型碳类纳米材料,具有优异的力学、电学和热学等性能,被认为是一种非常有前景的材料,近年来广泛用于改性各种聚合物。本文回顾了石墨烯/聚合物纳米复合材料的制备方法、性能和应用现状;综述了石墨烯/聚合物纳米复合材料的强度、刚度、韧性、电学和热学等性能的研究进展。主要内容包括石墨烯改性聚合物常见的3种制备方法(溶液共混、熔融共混和原位聚合)及其对石墨烯在聚合物基体中分散性的影响,石墨烯/聚合物纳米复合材料力学性能变化规律与作用机理,石墨烯微观结构等因素对材料热学性能以及导电阈值的影响等;讨论了石墨烯/聚合物纳米复合材料的潜在应用和面临的挑战和机遇,并展望了其低成本产业化的发展前景。     

温敏性双亲二元共聚物的研制

用己内酯改性丙烯酸酯和丙烯酸，通过自由基聚合制备了具有温敏性的双亲二元共聚物(PAFn)，PAFn在选择性溶剂中自组装得到了聚合物纳米胶束溶液．对PAFn及胶束进行了一系列表征，研究了聚合物浓度、单体比、n值的变化等对胶束粒径的影响。同时研究了它们在醇／水介质中的相转变行为，荧光测试显示，通过自组装途径获得的胶束在醇／水介质中存在一个温度敏感区，具有明显的相转变温度．     

原位聚合法制备聚碳酸亚丙酯/蒙脱土纳米复合材料及其性能

通过原位聚合的方法制备了聚碳酸亚丙酯(PPC)/蒙脱土(MMT)复合材料.TEM分析表明蒙脱土片层是以纳米尺度分散在聚合物基体中,形成了纳米复合材料.热学和力学性能测试表明,与纯的PPC相比,含蒙脱土的聚合物纳米复合材料的热学和力学性能举得到明显改善,尤其是材料的拉伸强度得到大幅度提高.     

Ag纳米微粒的组装和SERS效应

近年来纳米粒子作为基本单元组装成各种复合结构的研究引起了人们的浓厚兴趣 ,人们期待着组装后的纳米粒子会有各种新的性能 [1] .Natan,Cotton等将硅基表面 (玻璃或石英 )进行硅烷化处理 ,从而形成一层末端带有功能基团 (氨基或巯基 )的高分子膜 ,然后通过这些基团与金或银纳米粒子之间的化学吸附作用使他们得以固定 ,制成纳米有序结构 .张锦等利用真空蒸镀的方法制备了银岛膜 .本文报道了用自组装和电化学组装相结合的方法 ,制备了银纳米粒子的二维阵列 ,研究了AMP在组装的银纳米阵列上的增强拉曼光谱 ( SERS) .1　实验部分1 .1　纳米…     

聚合物/蒙脱石纳米复合材料的研究现状与发展前景

对近十年来聚合物／蒙脱石纳米复合材料研究进展和现状进行总结，对几种主要的聚合物基纳米复合材料从制备机理、制备方法，对材料的性能改善以及应用开发前景进行了归纳。针对聚合物／蒙脱石纳米复合材料的插层复合、原位聚合等制备方法进行了详细论述。     

表面诱导开环聚合制备聚合物刷的实验

针对通过反应时间调控聚合反应在室温条件下硅基表面的聚合物薄膜厚度问题,采用表面诱导活性开环聚合的方法,以N-己基-5-降冰片烯-2,5-二羧酰亚胺为聚合单体,通过对聚合催化剂的筛选,确定使用Grubbs二代催化剂,进行聚合物刷制备的实验研究.实验结果表明:通过表面诱导活性开环聚合,把聚合物通过化学键连接到基板表面,获得了厚度超过100 nm、表面光滑的、大面积生长的纳米级聚合物刷.研究结果对采用表面诱导开环聚合方法制备出高质量的聚合物刷有非常重要的理论意义和实用价值.     

石墨烯复合高性能聚乙烯醇纤维的制备方法

高性能纤维的发展是一个国家化工实力的体现。石墨烯作为一种颠覆性新材料,其自身具有超高的力学性能和二维片层特性,将石墨烯与聚合物进行复合制备高性能复合材料已成为近年来的研究热点。本文通过对原料、纺丝、热处理等工序的研究,论述了石墨烯复合高性能聚乙烯醇纤维的制备方法。     

胶体金量子点浮置栅MOS结构的制备及其C-V特性

通过单相相转移法合成了胶体金纳米粒子,利用异种电荷之间的静电相互吸引作用,采用自组装技术制备了二维有序纳米金阵列.在此基础上,制备了在氧化层中内嵌纳米金颗粒的金属-氧化层-半导体(MOS)结构,并研究了其C-V特性.扫描电镜显示金粒子的直径在6~7 nm左右,C-V测量结果显示胶体金量子点浮置栅MOS结构存在3 V左右的平带电压偏移.通过这种方法制备的胶体金量子点浮置栅MOS结构可以在非挥发性存储器研究方面展现巨大的应用前景.     

三维自组装石墨烯的细胞相容性研究

针对石墨烯的二维平面结构不利于细胞在材料上延伸生长和黏附的问题,通过水热法合成自组装石墨烯,搭建利于细胞生长和黏附的三维结构.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶红外光谱、拉曼光谱、X线光电子能谱和接触角测试仪对样品的表面形貌、微观结构、化学键、原子组态和亲水性能进行测试,并通过形体外细胞实验研究了L929小鼠肺部成纤维细胞在材料上的黏附和增殖生长等行为.实验结果表明:自组装石墨烯具有孔径为1~3μm的孔洞,材料整体呈网状结构,为多层石墨烯片层的堆叠;样品中部分C元素分别与H和O元素结合生成多种官能团;三维自组装石墨烯的亲水性和表面细胞增殖生长情况均优于二维石墨烯,更适于作为组织支架促进细胞生长.     

可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合法制备PMMA/SiO2有机/无机杂化材料

以二硫代苯甲酸异丁腈酯(CPDB)为链转移剂,过氧化引发基团纳米SiO2为引发剂,在80℃的甲苯溶液中进行了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)自由基聚合.结果表明,该聚合具有活性自由基聚合的特征,聚合物接枝层的分子量基本可控,单体转化率与分子量具有一定的线性关系,ln([M]0/[M])与反应时间成线性正比关系.通过TEM、AFM对杂化粒子进行了表观形貌分析.     

RAFT分散聚合用于聚苯乙烯微球的可控制备

大分子RAFT试剂存在下的分散聚合结合了非均相条件下的可控/活性自由基聚合和嵌段共聚物的自组装的优点,已成为高分子合成领域中的研究热点.本文利用RAFT聚合方法制备出聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA),再将PDMA进一步用作大分子RAFT试剂,研究其用于分散聚合可控制备聚苯乙烯(PSt)微球.结果表明,增大PDMA相对分子质量和降低PDMA用量,可导致粒径增大.在乙醇与水混合溶剂中水含量低于50%时,可通过调控PDMA获得单分散性良好的稳定的聚合物颗粒,其粒径能够在200~500,nm之间进行选择.对分散聚合过程中粒子粒径、单体苯乙烯转化率以及聚合物分子质量的变化的研究表明,大分子RAFT试剂PDMA存在下的苯乙烯分散聚合存在均相反应、成核和颗粒增长3个不同的聚合阶段,反应过程中嵌段聚合物PDMA-PSt中苯乙烯链段不断增长,最后得到的产物是PDMA-PSt嵌段聚合物颗粒.     

含笼型倍半硅氧烷(POSS)的双重敏感性聚合物的合成及其自组装研究

通过两次原子转移自由基聚合(ATRP)制备了含有笼型倍半硅氧烷(POSS)的温度和pH双重敏感的两亲性聚合物POSS-PMEO2MA-b-PDMAEMA,并采用GPC和1H-NMR对引发剂和聚合物的化学结构进行了表征。利用动态光散射(DLS)、荧光光谱仪、透光率测试等手段研究了聚合物在水溶液中的自组装。结果表明,在较低温度下聚合物在水中自组装形成球形胶束,温度高于临界溶解温度(LCST)后,胶束脱水发生聚集,形成更大尺寸的聚集体;调整溶液的p H值为9时,聚合物的浊点温度下降;聚合物胶束的尺寸随着pH值的升高而减小。通过改变温度和pH值都能调控聚合物在水中的自组装形态。     

聚丙烯酰胺-b-聚苯乙烯的制备及其自组装

通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合,制备了大分子RAFT试剂聚丙烯酰胺(PAm-RAFT)和聚丙烯酰胺-b-聚苯乙烯两亲嵌段共聚物(PAm-b-PSt)。分别研究了制备PAm-RAFT和PAm-b-PSt的聚合反应动力学,符合可控自由基聚合特征。利用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱证明了RAFT试剂、PAm-RAFT和PAm-b-PSt的分子结构,利用差示扫描量热法表征了PAm-b-PSt的玻璃化转变温度。采用溶剂诱导法使聚合物自组装,利用透射电镜表征了胶束的形貌与尺寸。研究结果表明:含水量的变化会对共聚物的自组装行为产生影响。     

纳米多孔配位聚合物的研究进展

纳米多孔材料可用作催化剂、气体储存材料和光电子器件,是目前新型多孔材料的研究热点之一.借助自组装技术,选择羧酸类、联吡啶类和吡啶羧酸类化合物作为桥联配体,可获得一维、二维和三维的多孔配位聚合物.简要综述了该类纳米多孔配位聚合物的设计原理、合成路线和应用前景,评价了其合成方法的优缺点.由于其特殊的结构和性质,纳米多孔配位聚合物将发展成为具有光、电、磁等性质的多功能材料.     

Monte Carlo模拟研究聚合诱导高分子自组装

使用Monte Carlo单格点模型模拟研究活性聚合的动力学过程,在聚合反应的同时,观察高分子在溶液中的自组装相行为.通过统计模拟聚合反应过程中的单体转化率、聚合物分子量、分子量分布等信息,证明聚合反应是可控的活性聚合.在聚合反应中,通过调控聚合反应概率、链段与溶剂之间的相容性等参数,观察到诱导组装形成的球状和柱状胶束.模拟研究验证了实验中观察到的聚合诱导自组装现象,揭示了聚合诱导自组装的动力学过程.研究结果证明,文中所建立的单格点Monte Carlo模拟方法,可以应用于研究聚合诱导高分子自组装相行为.     

Monte Carlo模拟研究聚合诱导高分子自组装

使用Monte Carlo单格点模型模拟研究活性聚合的动力学过程,在聚合反应的同时,观察高分子在溶液中的自组装相行为.通过统计模拟聚合反应过程中的单体转化率、聚合物分子量、分子量分布等信息,证明聚合反应是可控的活性聚合.在聚合反应中,通过调控聚合反应概率、链段与溶剂之间的相容性等参数,观察到诱导组装形成的球状和柱状胶束.模拟研究验证了实验中观察到的聚合诱导自组装现象,揭示了聚合诱导自组装的动力学过程.研究结果证明,文中所建立的单格点Monte Carlo模拟方法,可以应用于研究聚合诱导高分子自组装相行为.     

静电自组装制备坡缕石负载纳米TiO2光催化材料

为了实现纳米TiO2的固定化负载,提高材料的光催化性能,选用1维孔结构的坡缕石矿物为载体,以TiCl4为钛源,采用静电自组装方法制备了坡缕石负载纳米TiO2光催化材料.采用XRD(X射线衍射分析)、FT-IR(傅立叶变换红外谱仪)和SEM(扫描电镜)对材料进行分析和表征,采用甲基橙染料评价材料的光催化性能.重点考察了焙烧温度和硅烷偶联剂用量等对材料结构和性能的影响.研究表明:坡缕石负载纳米TiO2复合材料对甲基橙染料具有吸附与光催化的协同作用,采用静电自组装方法可有效提高材料的光催化性能和循环利用性能.     

介孔硅纳米涂层制备及其载药性能

层层自组装(LBL)技术可以通过改变组装的构筑单元及组装层数调控多层膜表面的物理、化学性质.使用层层自组装技术对生物材料表面进行改性,构筑纳米粒子复合涂层引入药物,可改善材料表面的生物相容性和功能特性.采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,通过正硅酸四乙酯(TEOS)的溶胶-凝胶法(Sol-gel)制得介孔硅(MSN);再将带负电MSN与带正电聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)交替组装,得到了介孔硅纳米涂层.研究了多层膜的层层自组装形成,并考察了涂层的载药性能;通过在介孔硅纳米涂层上表面引入PDDA-衍生层(覆盖层),增强了涂层中的药物的缓释特性.这种具有缓释功能的多层膜有望应用于医学临床.