双酚芴小分子凝胶的制备和性能

设计合成了基于双酚芴衍生物有机化合物1,该凝胶因子能够在甲苯中形成有机凝胶.分别用紫外可见吸收光谱、红外光谱、扫描电镜和接触角等技术对凝胶因子自组装过程进行了表征.结果表明,自组装过程形成了具有一定的疏水性的膜结构,其接触角为106°,氢键作用是该体系自组装的主要驱动力.     

四苯乙烯基超分子自组装体系的制备

设计合成了四苯乙烯衍生物凝胶因子(TP),该凝胶因子可以在1,4-二氧六环中形成有机凝胶.通过紫外可见光谱、荧光光谱、红外光谱、扫描电镜、X-射线粉末衍射和接触角等技术对该凝胶因子的自组装过程进行了详细表征.结果表明:该凝胶体系具有明显的聚集诱导发光的性质,凝胶因子TP在自组装过程形成了且具有一定的疏水性,其接触角为136°.氢键作用和范德华力可能是该自组装体系的主要驱动力.     

PAH/(NaP5W30/PAH)n多层膜光致变色性质的研究

利用LbL自组装技术构建了PAH/(NaP5W30/PAH)n多层膜,并采用IR、UV等方法对多层膜进行了结构表征.在多层膜光照变蓝后,通过UV-Vis和ESR光谱对多层膜的光致变色性能及其机理进行了研究.结果表明,NaP5W30在多层膜网络中仍保持Preyssler结构,与聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)发生强烈的静电相互...     

氢键在双组分自组装体系中的调控效应

将三聚氰胺添加到3,3’,4,4’-联苯邻二甲酰亚胺(化合物1)的自组装体系中,实现了自组装结构从片状到块状的转变.通过场发射扫描电子显微镜、红外光谱、紫外吸收光谱、荧光光谱和X射线衍射等实验对自组装结构和形成机理进行了研究.化合物1的紫外可见吸收和发射光谱的强度随着三聚氰胺的添加逐渐减弱.化合物1分子间的氢键发生变化,同时在化合物1和三聚氰胺之间形成新的氢键.氢键在调控自组装过程中起着重要角色.     

柱芳烃单分子管人工通道构筑及其对手性氨基酸的选择性跨膜输送

该课题通过设计结构精确的分子单体,通过氢键、配位作用及疏溶剂作用和pi-pi堆积作用等为驱动力,构筑多层次的自组装体系,进而探索组装体的功能。2013年度,我们根据计划书要求开展工作,在以下几个方面取得重要进展:(1)设计了一类三角型平面分子,在其周围引入单N-苯基联二吡啶VB+,通过葫芦脲[8]对两个VB单元的强络合作用,在水相中实现了有序蜂窝型超分子有机框架(SOF)结构的自组装。(2)设计了两类刚性四面体分子,分别引入4个紫精和四硫富瓦烯片段,在把紫精还原或把四硫富瓦烯氧化为正离子自由基后,这两类正离子自由基在水相强烈堆积,从而诱导其形成三维网络超分子组装结构。(3)利用氢键控制芳香酰胺线性分子的构象,从而研究其结构-性质关系,并进而利用构象控制开展分子识别与自组装研究。1利用单分子力谱首次研究了驱动形成芳香酰胺螺旋孔状结构的氢键的强度及不同位置氢键强度的差异;2利用手性离子对识别,从并入氢键折叠片段的UPy四氢键组装单体构筑了一类交替堆积的手性超分子聚合物;3设计合成了两个大环分子,引入酰胺和1,2,3-三氮唑片段,通过对二酰胺和三碘客体分子的氢键和卤键结合,研究了分子间氢键和卤键的相对强度;4设计了新的双卟啉和三卟啉主体分子,通过分子内氢键诱导其形成刚性梳型构象,进而用于研究配位作用和堆积作用协同诱导的多组分超分子结构组装。(4)在配位自组装研究方面取得重要进展:1研究了含有氮杂环卡宾-金属键的金属有机大环分子的合成,发现氮杂环卡宾与11族金属(Cu,Ag,Au)可以形成较强的配位键,由此获得了中间桥连基团是不同长度、含有不同吡啶数目的系列金属有机大环分子;2对含有多配位位点的氮杂杯吡啶大环分子进行配位组装及金属簇可控合成的机理进行了深入研究。发现含有多个配位位点的氮杂杯吡啶大环分子可以结合多个金属离子,形成一个分立的组装结构,并且一种大环分子与某种特定金属形成的复合物结构具有很好的稳定性,金属与配体的比例较为固定。(5)利用柱芳烃为骨架,构筑了一类新的自组装单分子纳米管,通过引入由苯丙氨酸构成的肽链,延长了单管长度并引入手性,从而实现了对氨基酸跨膜输送的手性选择性。     

香豆素衍生物凝胶的制备及性质研究

设计合成了香豆素衍生物凝胶因子1,该凝胶因子可以在乙腈和N,N-二甲基亚砜(DMSO)中形成有机凝胶.通过紫外可见光谱(UV-vis)、红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X-射线粉末衍射(XRD)和接触角(CA)等技术对该凝胶因子在乙腈和N,N-二甲基亚砜的自组装过程进行了详细表征.该凝胶体系在氢键和范德华力的驱动力下自组装成微米带结构,该结构表面展示了疏水性质,其接触角为136.5°和124°.     

双吡啶衍生物凝胶体系的制备和性质研究

以2,6-吡啶二羧酸单甲酯为起始原料,设计合成了中心原子分别为C、N、O的化合物1～3.化合物3可在甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、乙酸乙酯,DMSO/H2O(4/1,v/v),DMF/H2O(4/1,v/v),1,4-二氧六环/H2O(4/1,v/v)等溶剂中形成凝胶.通过多种表征技术对化合物3在甲醇中的自组装过程进行了研究.结果表明,氢键和π-π堆积作用是其形成凝胶的主要驱动力.     

自组装单分子膜的缺陷及修饰研究现状

综述了自组装单分子膜的结构及组装方法,缺陷产生的机理、表征方法,以及对自组装单分子膜缺陷的修饰方法．自组装单分子膜可分为单层膜和多层膜．单层膜主要指以共价键和离子键为驱动力形成的,多层膜的组装方法主要是分子沉积(MD)技术和基于化学吸附的自组装单分子膜技术．自组装膜的缺陷对其具有的特殊性能有影响,分子的倒伏造成了膜的缺陷,其影响因素很多,其中基片表面的化学组成与化学性质和成膜分子自身性质起决定作用;优化成膜反应条件,可有效地控制膜的增长．     

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.     

自组装单层和多层衬底制备纳米碗的对比研究

采用不同自组装技术制备单层和多层有序聚苯乙烯微球模板.在此基础上,制备Co/Pt多层膜纳米碗阵列.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对两种样品表面形貌和磁性进行了分析.结果表明:以单层和多层模板制备磁性多层膜纳米碗结构,在不考虑纳米点的相同条件下,只要微球直径相同,其制备的纳米碗Co/Pt多层膜磁性相同.     

烷基苯磺酸掺杂聚苯胺与某些树脂清漆导电复合物的制备和性能

用共混的方法制备了烷基苯磺酸掺杂聚苯胺（PAn）与醇酸树脂清漆（Alkyd）、环氧树脂清漆（EP）的复合膜，研究了其导电和大学性能。结果表明：复合膜的导电率随PAn含量的增加而增大，PAn／Alkyd复合膜的导电率比PAn／EP复合膜的导电率要高。PAn／EP的粘着力随PAn含量的增加而明显降低，PAn／Alkyd的粘着力、二种复合膜的柔韧性都与PAn的含量关系不大。     

Nanotribological behaviors of in situ nanoparticles doped molecular deposition films

The molecular deposition films of poly （diallyl dimethylammonium chloride） （PDDA） and poly （acrylicacid） （PAA） with Cu2＋ on quartz and glass substrates were prepared in laboratory first, then different bilayers films were dipped into fresh Na2S aqueous solution. As a result, CuS nanoparticles were fabricated in multilayer molecular deposition films in situ. The structure and nanotribological properties of the composite films were analyzed by ultraviolet-visible （UV-visible） spectroscopy, XPS and atomic force microscope （AFM）. It was found that the CuS nanoparticles were homogeneously distributed throughout the whole film. And these films had a much smaller friction force than their substrates and higher antiwear life than pristine PDDA/PAA molecular deposition films. The fluctuation and variation trend of the topography, hardness, and friction with the AFM indentation length were also investigated.     

金纳米粒子和杂多酸的多层组装及其对氧的催化还原

通过层层自组装方法,将荷正电的线性聚乙烯亚胺稳定的金溶胶纳米粒子和荷负电的Keggin结构的磷钨十二酸通过静电作用交替沉积在透明氧化锡(ITO)导电玻璃基底,石英玻璃基底和4-氨基苯甲酸(4-ABA)功能化的玻碳电极表面．用紫外一可见吸收光谱(UV/vis)、X-射线光电子能谱(XPS)以及循环伏安法(CV)监测了这种多层膜的生长过程,对其生长的均匀性、多层膜的组成和稳定性进行了表征,结果表明该多层膜不仅均匀稳定,而且对氧还原有较好的催化活性．     

聚苯胺薄膜电极的制备及性能研究

文中在Pt电极上用循环伏安、恒电位和恒电流电化学聚合方法制备聚苯胺(PAn)薄膜,对PAn膜电化学合成条件进行了探讨。结果表明:循环伏安法的扫描电位上限、扫描速度、恒电位法的聚合电位、恒电流法电流密度等因素对PAn膜的物理和循环伏安特性都有很大的影响,同时酸性介质的浓度以及氯离子搀杂也极大地影响着PAn膜的性能。     

射频等离子体聚合多层复合薄膜的制备及性能

采用等离子体聚合方法,分别以甲基丙烯酸甲酯、正硅酸乙酯和甲基丙烯酸三氟乙酯为原料制备了3种聚合物薄膜,并利用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外可见光谱(UV-vis)和接触角(ContactAngle)等方法研究了不同条件下所得的聚合物薄膜的表面形貌、表面粗糙度、光学透明性及疏水性等性能.研究结果表明:聚甲基丙烯酸甲酯薄膜具有最好的可见光透过率和最佳的表面粗糙度(RMS).聚正硅酸乙酯薄膜的表面粗糙度随射频功率变化不大.聚甲基丙烯酸三氟乙酯薄膜在低功率下有较低的表面粗糙度,但随着入射功率的增加,等离子体刻蚀作用使得表面粗糙度增加.SEM照片表明聚甲基丙烯酸甲酯薄膜表面平坦致密无针孔.静态接触角测试结果表明三种聚合物薄膜都有较好的疏水性能,以聚甲基丙烯酸三氟乙酯薄膜的疏水性能最佳.利用等离子连续聚合的方法制备了聚甲基丙烯酸甲酯薄膜/聚正硅酸乙酯/聚甲基丙烯酸三氟乙酯3层复合薄膜,并对复合膜的性能进行了表征.     

Study on Electrical Property of Polyaniline Composite Film

Polyaniline was synthesized by chemically oxidative poly-merization.By means of infrared spectroscopy,the dif-ference between its intrinsic state structure and its dopedstate structure was determined for researching the rela-tionship between macromolecular structure and conduc-tive property before and after doping.The morphologyof solution-processed polyblends with the electricallyconductive polyaniline-camphor sulfonic acid complex(PAn-CSA)was investigated by using scanning electronmicroscopy.The conductive percolation threshold of thecomposite films is about 2.8%.     

Conformations and adsorption behavior of poly（allylamine hydrochloride） studied by single molecule force spectroscopy

Poly（allylamine hydrochloride） （PAH）, which is frequently used in fabricating polyelectrolyte multilayer films, was studied by single molecule force spectroscopy （SMFS）. Plenty of force-extension curves with a long plateau were obtained in water, indicating that train-like structure was predominant when PAH was adsorbed on the substrate. It was found that the peak-type force-extension curves of PAH in water were not able to be fitted by the modified freely-jointed chain model. Additionally, there was a flat region in the derivative of force-extension curves. Thus, it was inferred that PAH chain in water was in a special conformation and underwent a ＂conformational transition＂ under the stretching of an external force. This phenomenon did not appear in the SMFS experiment in 1 mol/L urea solution, which indicated that urea was able to break the special conformation.     

多层金刚石薄膜制备工艺和应力分析研究

采用热丝化学气相沉积方法,优化金刚石薄膜制备工艺。通过改变甲烷浓度成功制备出厚度均匀的多层金刚石薄膜,实现了多种调制周期的金刚石薄膜制备,调制周期最小至100 nm。通过拉曼光谱和X射线衍射方法对单层以及多层金刚石薄膜进行应力分析,发现单层结构中,微米金刚石薄膜应力最大,随着金刚石晶粒尺寸的减小,薄膜应力减小;多层金刚石薄膜结构中,微米层与纳米层均匀交替生长,有效地降低了薄膜应力,有利于提高金刚石薄膜在应用中的稳定性。     

Photoresponse and carrier transport of protocrystalline silicon multilayer films

Alternating multilayer films of hydrogen diluted hydrogenated protocrystalline silicon (pc-Si:H) were prepared using a plasma-enhanced chemical vapor deposition technique.The microstructure of the deposited films and photoresponse characteristics of their Schottky diode structures were investigated by Raman scattering spectroscopy,Fourier transform infrared spectroscopy and photocurrent spectra.Microstructure and optical absorption analyses suggest that the prepared films were pc-Si:H multilayer films with a two-phase structure of silicon nanocrystals (NCs) and its amorphous counterpart and the band gap of the films showed a decreasing trend with increasing crystalline fraction.Photocurrent measurement revealed that silicon NCs facilitate the spatial separation of photo-generated carriers,effectively reduce the non-radiative recombination rate,and induce a photoresponse peak value shift towards the short-wavelength side with increasing crystallinity.However,the carrier traps near the surface defects of silicon NCs and their spatial carrier confinement result in a significant reduction of the diode photoresponse in the longwavelength region.An enhancement of the photoresponse from 350 to 1000 nm was observed when applying an increased bias voltage in the diode,showing a favorable carrier transport and an effective collection of photo-generated carriers was achieved.Both the spatial separation of the restricted electron-hole pairs in silicon NCs and the de-trapping of the carriers at their interface defects are responsible for the red-shift in photoresponse spectra and enhancement of external quantum efficiency.The results provide fundamental data for the carrier transport control of high-efficiency pc-Si:H solar cells.     

聚苯胺／聚硫橡胶复合膜表征（Ⅰ）

以苯胺,聚硫橡胶预聚体为主要原料,采用电化学一步法原位复合,制备了聚苯胺／聚硫橡胶复合膜。用ＬＣＲ电桥,傅立叶变换红外光谱,扫描电镜,Ｘ－射线衍射,Ｘ－射线能量散射谱,热分析对复合膜的导电率,结构进行了研究,讨论了它们的组成,结构与性能之间的关系。