随机和交替聚电解质与表面活性剂分子相互作用的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究了由带电链节与不带电的中性链节组成的交替共聚物和随机共聚物与带相反电荷表面活性剂的相互作用,考察了随机和交替共聚物中中性链节的亲、疏水性对所形成复合物的影响。结果表明,当共聚物中中性链节表现为亲水特性时,交替与随机共聚物吸附表面活性剂分子的能力差别不大,在所模拟的浓度区间内,两种聚电解质与表面活性剂均形成瓶刷结构。当中性链节表现为疏水特性时,带电链节的交替分布和随机分布不仅影响了其吸附表面活性剂的能力,也影响了复合物的最终结构。在所考察的表面活性剂浓度范围内,疏水性的随机共聚物与表面活性剂相互作用会形成较大的聚集体,而疏水性的交替共聚物与表面活性剂的作用仅能形成瓶刷结构以及较小的聚集体。     

血红蛋白分子氧合过程的构象变化特性

在分析血红蛋白分子与氧分子结合的相互作用特点的基础上，将氧分子与血红蛋白分子结合的过程看作为协同可逆吸附过程．根据协同吸附过程的特点，利用吸附动力学方法，得到了反映血红蛋白分子氧合过程的氧饱合分数与氧分压之间的关系式．从上述关系式得到了与之自洽的推论，在一定的氧分压条件下，血红蛋白分子处于确定的部分氧合构象态．当氧分压的值从小到大变化时，血红蛋白分子将从脱氧构象态经历一系列中间构象态到达完全氧合构象态．这表明s型的氧合曲线实际显示了单个血红蛋白分子的别构效应．     

蛋白质在溶液中构象转换的分子动力学模拟

将蛋白质的稳定和失活、折叠和去折叠等现象概括为蛋白质分子在溶液中的构象变化问题。采用非品格模型和Langevin分子动力学方法研究了无限稀释溶液及不同尺度和不同表面亲／疏水性球形限制性空间内β模型蛋白的构象分布及其转换特性。模拟结果显示：尺寸适度的疏水性空间有利于蛋白质结构发生缩塌，而亲水性空间有利于缩塌态蛋白质结构的稳定，且表面亲／疏水性的影响作用随着空间半径的增大而减弱。计算结果与实验报道一致，为研究蛋白质分子在溶液中的折叠和稳定化提供了理论工具。     

等离子体处理改善睛纶纤维的吸湿性及其时效性

采用氮气辉光放电等离子体技术处理腈纶纤维,以改善腈纶纤维表面的吸湿性能.等离子体表面改性具有时效性问题,随着放置时间的延长.改性后的良好性能会逐渐退化.处理效果衰退快慢在很大程度上取决于纤维表面的结晶程度及所放置的环境.结晶度高的样品改性后得到的亲水性能丧失较慢;放置在亲水环境中的样品没有丧失其得到的亲水特性,而放置在疏水环境中的样品却渐渐回复了其原有的疏水特性;放置在液氮中的样品得到的亲水特性没有丧失,放置在室温及90℃高温下的样品会部分丧失其得到的亲水特性.     

盐浓度对变性核糖核酸酶在液/固界面吸附的影响

采用摇床法,测定25℃不同浓度硫酸铵时变性牛胰核糖核酸酶(Rnase A)在固体疏水作用色谱填料PEG-600表面上的吸附等温线.得出随盐浓度的增加,变性蛋白分子与疏水表面吸附亲和作用增强,吸附量随盐浓度的增加而增大.DSC和FTIR的研究证实,变性吸附态蛋白分子的热稳定性随盐浓度的增加而增强,保留了更多的蛋白二级结构,且在疏水表面上进行再折叠,得到部分有序的蛋白三级结构.     

梳形共聚物分散剂侧链长度对浓水泥浆体分散保持性能的影响及机理

根据梳形共聚物分散剂侧链长度是控制水泥悬浮体分散保持性能的最关键因素,合成了系列具有不同侧链长度的梳形共聚物,研究了共聚物侧链长度对水泥浆体分散保持、吸附和水泥早期水化的影响规律,揭示了其作用机理.结果表明:当共聚物中主链羧酸基团和侧链摩尔比相同时,长侧链共聚物由于延缓了水泥早期水化,显示了优异的分散保持性能;当每克共聚物中羧基质量基本相同时,短侧链共聚物则由于卷曲的分子构象,被水泥颗粒吸附较慢,导致了其优异的分散保持性能.不同侧链长度的梳形共聚物分散保持性能受吸附行为、水化行为和空间位阻效应共同控制,且侧链长度和主链中羧基含量存在一个最佳平衡.     

L-胱氨酸组装体的STM研究

利用隧道扫描显微镜在室温低真空条件下,在高定向裂解石墨表面对自组装L-胱氨酸及其脱水后状态进行探测.实验表明,吸附在HPOG表面的L-胱氨酸相对完全干燥的组装体表现出更加有序的吸附状态.通过比较含水和脱水样品的单体图形,分析了分子骨架以及内部二硫键的变化.疏水作用、针尖样品的作用以及分子间作用力是诱导样品有序排列的主要原因.高分辨的图形对于吸附在固体表面水溶生物样品的研究,获取分子内部信息很有意义.     

单链烷基酚聚氧乙烯醚成浆性能研究

以烷基酚聚氧乙烯醚为水煤浆添加剂,在不添加稳定剂的情况下,考查了烷基酚聚氧乙烯醚的EO数变化和烷基长度变化对5种不同煤所制得水煤浆的分散降黏作用及稳定性的影响.结果表明:当烷基酚聚氧乙烯醚分子的HLB值为18.5.±0.4时,其分散降黏作用最佳;当烷基酚聚氧乙烯醚的亲水链长度和疏水链长度适中时,分子的亲水作用与疏水作用...     

β─环糊精对酪蛋白乳化活性的影响

β─环糊精通过与酪蛋白形成包接复合物，对其分子的空间构象、伸展性及疏水性产生调整。这些作用使得做为乳化剂的β─环糊精─酪蛋白色接复合物在Ｏ／Ｗ乳化体系中更有利于形成高度分散及稳定的分散相液滴。表现为乳化体系乳化活性的增加。     

两亲性嵌段共聚物合成及亲疏水链段质量比对自组装形貌的影响

通过原子转移自由基聚合(ATRP)方法依次以丙烯酸叔丁酯和甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯为单体,以2-溴异丁酸乙酯为ATRP试剂合成了嵌段共聚物聚丙烯酸叔丁酯-聚甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯(PtBA-b-PMAEFc),再通过水解脱除叔丁基得到两亲性嵌段共聚物聚丙烯酸-聚甲基丙烯酰氧乙基二茂铁甲酯(PAA-b-PMAEFc)。通过氢核磁共振波谱(~1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对分子的结构、分子量及其分布进行了表征,应用荧光分光光度计测定了聚合物的临界胶束浓度(CMC),通过动态光散射(DLS)、透射电子显微镜(TEM)等仪器研究了分子在水溶液中通过亲疏水作用的自组装行为。研究结果表明两亲性嵌段共聚物PAA-b-PMAEFc的亲疏水链段比例对聚合物在水溶液中的组装形态具有重要影响,当亲水链段和疏水链段质量比较高时,形成囊泡等球状聚集体;当亲水链段和疏水链段质量比较低时,组装体倾向于形成棒状结构。     

表面活性剂表(界)面吸附状态方程

评价了表面活性剂表(界)面吸附单分子层状态方程的热力学理论,分析了单分子层中表面活性剂基团之间的相互作用(亲水基之间的相互排斥,疏水基之间的相互吸引)和表(界)面下方基底液中无机盐的存在对单分子吸附层状态的影响,提出了一个新的关于表面活性剂表(界)面吸附单分子层的一般表面状态方程。结果与文献报道一致。     

含邻苯二酚基团N-炔丙基酰胺螺旋聚合物对金属离子的吸附研究

设计合成了一类侧链上含有邻苯二酚基团的N-炔丙基酰胺螺旋聚合物,研究了其对水溶液中的Fe(Ⅲ), Ni(Ⅱ)和Cu(Ⅱ) 3种金属离子的吸附行为。结果表明,两种金属离子共存时存在竞争吸附,三者的竞争吸附关系为Fe(Ⅲ)＞Cu(Ⅱ)＞Ni(Ⅱ);共聚物吸附Fe(Ⅲ)的动力学过程可用准一级动力学模型来描述;吸附后所形成的Fe(Ⅲ)络合物中,聚合物的二级结构随Fe(Ⅲ)的吸附量变化而变化,两者之间存在定性关系。     

糖和氨基酸对聚乙二醇-b-聚-L-亮氨酸自组装行为的影响

用芘荧光探针技术和表面张力研究了共聚物胶束的形成及其临界胶束浓度(CMC);利用表面张力、原子力显微镜(AFM)和园二色光谱(CD)研究了葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚乙二醇-b-聚L-亮氨酸溶液二级结构的影响.结果表明,在一定条件下聚合物可以形成稳定的球形胶束,在水溶液中嵌段共聚物主链主要以α-螺旋构象存在;葡萄糖和氨基酸对胶束的粒径分布、形态及聚合物溶液的二级结构不产生影响.     

掺杂C60的PVK及其共聚物的光电导性能

通过自由基共聚合的方法制备了一系列乙烯基咔唑／丙烯酸丁酯（ＮＶＣ／ＢＡ）的共聚物,发现ＮＶＣ能和ＢＡ进行较好的共聚合反就投料比和共聚产物中的各单元组成比接近。通过ＴＥＭ观察。加入的共聚单体ＢＡ可以大大改善了聚乙烯基咔唑（ＰＶＫ）的成膜性能。也对掺有Ｃ６０的ＰＶＫ的均聚和共取物的光电导性能进行了研究。实验结果表明Ｃ５０的加入可以大大增进ＰＶＫ的光电导性能,并且随着Ｃ６０的增加光电导性能增强;共聚体系     

Mimicry of ice structure by surface hydroxyls and water of a beta-helix antifreeze protein

Insect antifreeze proteins (AFP) are much more effective than fish AFPs at depressing solution freezing points by ice-growth inhibition. AFP from the beetle Tenebrio molitor is a small protein (8.4 kDa) composed of tandem 12-residue repeats (TCTxSxxCxxAx). Here we report its 1.4-A resolution crystal structure, showing that this repetitive sequence translates into an exceptionally regular beta-helix. Not only are the 12-amino-acid loops almost identical in the backbone, but also the conserved side chains are positioned in essentially identical orientations, making this AFP perhaps the most regular protein structure yet observed. The protein has almost no hydrophobic core but is stabilized by numerous disulphide and hydrogen bonds. On the conserved side of the protein, threonine-cysteine-threonine motifs are arrayed to form a flat beta-sheet, the putative ice-binding surface. The threonine side chains have exactly the same rotameric conformation and the spacing between OH groups is a near-perfect match to the ice lattice. Together with tightly bound co-planar external water, three ranks of oxygen atoms form a two-dimensional array, mimicking an ice section.     

The molecular structure of lecithin dihydrate.

Lecithin is a major structural component of biological membranes. Because of their amphipathic nature, lecithin and related phospholipids tend to aggregate as bilayer structures in which the hydrophilic head groups are orientated towards the surface and the hydrophobic hydrocarbon chains towards the interior. A detailed knowledge of the three-dimensional structure of lecithins will aid in the understanding of their role in membrane structure and function, but is still lacking. To this end we have now crystallised and solved the molecular structure of 1,2-dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphorylcholine (DMPC), a lecithin species in the naturally occurring configuration. This compound crystallises from a water-containing solution, with two water molecules (5% w/w) of hydration.     

Effect of Structural Units on the Adhesion of Acrylic Copolymers to Fibers for Warp Sizing

Radical copolymerization of acrylic acid (AA) with acrylamide (AM) or acrylamide/acrylonitrlle(AM/AN) was initiated with ammonium persulfate as initiator to produce acrylic copolymers such as bicopolymer poly(AM-co-AA) and tercopolymer poly(AM-co-AN-co-AA) far revealing the effects of the structural unitits of the copolymers on the adhesion of the copolymers to polyester or cotton fibers for warp sizing. The adhesion was evaluated in terms of tensile strength and work-to-break of a roving impregnated with the copolymer solution It was found that the adhesion strongly depended on type and amount of the units incorporated into the copolymeric chains. Whether the fiber is cotton or polyester,the adhesion of the bicopolymer poly(AM-co-AA) is greater than that of polyacrylic acid or polyacyamide. Excessiveiy increasing the amount of AM or AA unit in poly (AM-on-AA) lowers the adhesion. To enhance the adhesion of the bicopolymer,a favorable mole ratio of AM to AA is 70/30. Based on this mole ratio, incorporation of acrylonitrile units into poly (AM-co-AA) to from tcrcopolymer cnhances the adhesion.     

两亲梳型嵌段共聚物的合成及其对PAN膜的改性

以咔唑二硫代甲酸苄基酯（BCBD）为 RAFT 试剂,苯乙烯（St）、N,N-二甲基丙烯酰胺（DMAM）和丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯（A-mPEG）为共聚单体,合成了具有不同 mPEG 和 P（A-mPEG）链长的两亲梳型嵌段共聚物 P（St-co-DMAM）-b-PDMAM-b-P（A-mPEG）x,利用1H-NMR 和 GPC 对聚合物结构进行表征．将此共聚物用于聚丙烯腈（PAN）薄膜的表面吸附改性,探讨了PEG链长及含量对改性效果的影响．接触角测试表明,该聚合物可很好地吸附在膜表面,并明显提高膜的亲水性．随PEG链长及其含量的增加,嵌段共聚物的改性效果增加;在适宜条件下,经聚合物吸附改性后,PAN 膜接触角由72.2°降低至24.8°;改性 PAN 薄膜表面牛血清蛋白（BSA）吸附量最低降至0.672,μg/cm2,为未改性PAN膜的11.1%左右．     

含醇溴化锂水溶液汽液界面的分子模拟

为研究界面活性剂在溴化锂吸收机组中对吸收过程的强化机理,采用分子动力学方法模拟303 K时的水、质量分数为60%的溴化锂水溶液以及分别添加不同量的乙醇、正辛醇(1-octanol)、仲辛醇(2-octanol)、异辛醇(2-ethyl-1hexanol)的水或溴化锂水溶液的汽液界面,并且分别对其密度分布、微观结构进行研究,计算分别添加上述醇类的溴化锂水溶液的汽液界面张力,计算结果与实验值相符.模拟结果显示:正辛醇、仲辛醇、异辛醇分子吸附在汽液界面并在界面处呈优势取向,即疏水烃基指向气相,亲水羟基指向液相;醇分子的亲水基尽可能多地趋向水分子,二者在界面处以氢键相互作用;醇分子的添加量为某一特定范围时,醇分子的烃基链在界面处产生较大摆动.     

疏水缔合聚合物的合成及溶液性能研究

采用自由基胶束聚合法 ,合成了疏水缔合型丙烯酰胺 /2 丙烯酰胺基烷基磺酸共聚物。用Brookfield旋转粘度计测定了不同疏水基含量的聚合物的溶液性能 ,同时考察了疏水缔合聚合物浓度、盐浓度、剪切速率以及温度对聚合物溶液性能的影响。实验结果表明 ,稀溶液中疏水缔合聚合物分子的缔合以分子内缔合为主 ;在临界缔合浓度以上 ,缔合以分子间缔合为主。该聚合物是一种性能优异的疏水增粘剂 ,模拟盐水条件下的粘度比清水溶液粘度有很大提高 ,表现出明显的抗盐性质 ,其临界缔合浓度约为 5 0 0mg/L。使用时可用油田采出水直接配注 ,因而在提高采收率的同时 ,还进一步降低了聚合物的用量 ,同时还解决了产出污水的重复利用问题