两亲性三嵌段共聚物的合成及其自组装行为

本研究采用原子转移自由基聚合（ATRP）方法实现聚乙烯醇、丙烯酸叔丁酯、苯乙烯的聚合,合成出两亲性三嵌段PEO-PAA-PS共聚物。考察聚合过程中单体配比、引发剂、催化剂、反应温度等因素对两亲性三嵌段共聚物合成的影响,并得出最优的合成路线。探索两亲性三嵌段共聚物的在水中的自组装行为。考察共聚物结构和组成、共聚物浓度、共溶剂等对两亲性三嵌段共聚物自组装行为的影响。     

嵌段共聚物ABA/均聚物B共混体系在选择性溶剂中自组装行为的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo模拟方法研究了嵌段共聚物ABA/均聚物B共混体系在选择性溶剂中的自组装行为.模拟结果表明,在保证高分子浓度一定的情况下,改变均聚物的含量对于自组装所形成的胶束形貌结构有很大影响.当均聚物含量增大到一定程度,体系最终得到大的球状胶束.     

两亲性嵌段共聚物自组装形成平头胶束

高度不对称的两亲性嵌段共聚物可以通过自组装形成平头胶束聚集体.文中综述了嵌段共聚物的聚合方法,嵌段共聚物平头胶束的结构、类型和制备方法,平头胶束的形成机理及对其形貌的主要影响因素.     

巨轮型多金属氧酸盐纳米超薄多层膜的制备

首次将巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐Na₁₅［Mo^VI₁₂₆Mo^V₂₈O₄₆₂H₁₄(H₂O)₇₀］_0.5［Mo^VI₁₂₄Mo^V₂₈O₄₅₇H₁₄(H₂O)₆₈］_0.5·ca.400H₂O通过层层自组装的方法,与聚乙烯基亚胺（PEI）通过静电作用自组装形成纳米超薄多层膜。该膜的制备过程通过紫外可见光谱进行监测,巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐的特征吸收峰的吸收值随着层数的增加呈线性增长关系,表明在纳米超薄多层膜的组装过程中巨轮型多金属氧酸盐的结构没有被破坏,自组装成膜的过程是一个层层均一、反复生长的过程,每层吸附循环沉积的聚电解质和多金属氧酸盐的量相等。对纳米超薄多层膜的偏振紫外光谱的研究表明巨轮型纳米多孔多金属氧酸盐分子在纳米超薄膜中不是杂乱无章随意排列堆积的,而是在带高负电荷的巨轮型纳米多孔多金属氧酸阴离子间存在的静电排斥作用下彼此平行倾斜在基片表面并且与基片表面成一定的取向角从而减低整个体系的能量达到最稳定状态。     

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。     

聚乙烯醇-b-聚苯乙烯嵌段星形聚合物的制备

通过CCl₄调聚反应制备出了末端带有氯原子的聚醋酸乙烯酯(PVAc),进一步引发苯乙烯原子转移自由基聚合得到聚醋酸乙烯酯-b-聚苯乙烯嵌段共聚物(PVAc-b-PSt),此嵌段共聚物与偶联剂二乙烯基苯反应后醇解,得到了聚乙烯醇-b-聚苯乙烯星形嵌段共聚物(PVA-b-PSt)_n。分别以GPC,¹H-NMR及FT-IR对各步反应产物进行了表征,聚醋酸乙烯酯比较完全地引发苯乙烯进行原子转移自由基聚合(ATRP),聚合物相对分子质量与单体转化率呈线性关系,证明聚合过程为活性聚合;以二乙烯基苯偶联PVAc-b-PSt,得到了星形共聚物,并出现了星形共聚物之间的偶合;醇解过程进行比较完全,¹H-NMR及FT-IR谱图表明酯基团已较完全地转变成羟基。     

Cu3(BTC)2提高聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺复合膜气体分离性能成因的研究

将金属有机骨架化合物Cu₃(BTC)₂填充到聚二甲基硅氧烷中，制备聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺改性复合膜，用于气体分离的研究。考察了操作温度和压力对CO₂、CH₄、O₂和N₂在改性复合膜中的渗透系数、扩散系数、溶解度系数和分离系数的影响。结果表明，填充Cu₃(BTC)₂可降低气体的渗透活化能、扩散活化能和膜的压缩效应，进而提高气体的扩散性能和渗透性能；Cu₃(BTC)₂改性复合膜在低温条件下可得到较高的渗透性能和分离性能，较高压力可在不降低膜分离性能的基础上提高其渗透性能。     

RAFT聚合制备两亲性嵌段共聚物及其应用研究

研究用两亲性嵌段共聚物和纳米二氧化硅制备超疏水表面.采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)合成了两亲性嵌段共聚物聚甲基丙烯酸叔丁酯-b-聚(4-乙烯基吡啶),用红外光谱,核磁共振,凝胶渗透色谱对聚合物进行了表征,将嵌段共聚物接枝到纳米二氧化硅上,形成一个有机无机杂化材料,通过调节pH值来控制杂化材料在水中的聚集行为,构筑了微纳双重结构的粗糙表面.该表面为超疏水表面,对水接触角达151°,滚动角5°.扫描电镜分析表面形貌表明:具有微纳双重结构的类似荷叶表面是形成超疏水的根本原因.     

用杂化粒子场分子动力学模拟嵌段共聚物在本体中的自组装

用杂化粒子场分子动力学模拟方法模拟大体系（约56 nm）长时间(100 μs)的嵌段共聚物在本体中的自组装, 以避免小体系的有限尺寸效应. 通过调控嵌段共聚物中的嵌段数目、 嵌段比例及嵌段间的相互作用参数, 获得两嵌段共聚物和三嵌段共聚物在本体中的自组装结构. 结果表明, 模拟结果与自洽场理论、 Monte Carlo方法、 耗散粒子动力学方法的模拟结果一致.     

用杂化粒子场分子动力学模拟嵌段共聚物在本体中的自组装

用杂化粒子场分子动力学模拟方法模拟大体系（约56 nm）长时间(100 μs)的嵌段共聚物在本体中的自组装, 以避免小体系的有限尺寸效应. 通过调控嵌段共聚物中的嵌段数目、 嵌段比例及嵌段间的相互作用参数, 获得两嵌段共聚物和三嵌段共聚物在本体中的自组装结构. 结果表明, 模拟结果与自洽场理论、 Monte Carlo方法、 耗散粒子动力学方法的模拟结果一致.     

微反应器结合水热法制备羟基磷灰石纳米粉体

采用Y型微通道反应器与水热法相结合的工艺路线,制备了羟基磷灰石(HAP)纳米粉体,并利用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜等分析手段对产物进行了表征。在此基础上,考察了反应物浓度、总流量和流量比等因素对HAP纳米粉体制备的影响以及形成机理。结果表明:HAP纳米粉体的颗粒粒径随着反应物浓度和反应物总流量的增加而先减小后增大,随着反应物流量比的增加而增大;其形成机理是利用微反应器的强制微观混合作用促进过饱和度的均匀分布,使化学沉淀反应的中间产物HAP前驱体以尺寸均一、分散性好的无定形磷酸钙二次颗粒聚集体的形式存在,HAP前驱体在水热处理时,通过ACP二次颗粒聚集体的内部重排及ACP粒子的溶解-重结晶的相转变方式,晶化生长为均匀细小的HAP纳米粉体;当Ca(NO3)2溶液和(NH4)2HPO4溶液的摩尔浓度分别为0.1和0.06mol/L、两溶液的流量比为1∶1、反应物总流量为80mL/min时,可制得平均粒径约为85nm、粒度均匀的短棒状HAP纳米粉体。     

［M(C5H4NCOO)2(H2O)n］的水热法合成及漫反射光谱研究

采用4-氰基吡啶和Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)离子进行溶剂热反应，合成了两种由配合物形成的超分子化合物［Co(C₅H₄NCOO)₂(H₂O)₄］(1)、［Ni(C₅H₄NCOO)₂(H₂O)₄］(2)及一种配位聚合物［Fe(C₅H₄NCOO)₂］(3)，并对其晶体结构和紫外 可见近红外(UV-Vis-NIR)漫反射光谱进行了研究。结果表明，化合物1的晶体结构属于三斜晶系，空间群Pī，a=0.6334(13)nm，b=0.68904(14)nm，c=9.2428(18)nm，α=960791(3)°，β=1046394(3)°，γ=113.2359(3)°；化合物2的晶体 结构属于三斜晶系，空间群Pī，a=0.62878(7)nm，b=0.69008(8)nm，c=0.92240(10)nm，α=96.500(10)°，β=105.130(10)°，γ=113.320(10)°；而化合物3的晶体结构属于单斜晶系，空间P21/n,a=0.49562(3)nm，b=1.31293(9)nm，c=106436(8)nm，α=90°，β=101.307(1)°，γ=90°。UV-Vis-NIR漫反射光谱结果表明化合物1和2的能隙值均为3.5eV，属于绝缘体； 化合物3的能隙值为2.5 eV，属于半导体。     

Co2(CO)8红外光谱及羰基钴氢催化活性的理论研究

在B3LYP/6-31G*水平上对Co₂(CO)₈红外光谱及烯烃氢甲酰化催化反应的催化活性中间体HCo(CO)₄和HCo(CO)₃的结构进行了优化及相关计算,结果表明：(1) Co₂(CO)₈的两种稳定构象态分别具有C_2v和D_3d对称性,计算所得的结构数据与实验 值具有极好的一致性。C_2v对称性的Co₂(CO)₈比D_3d对称性的Co₂(CO)₈的能量低28.80kJ/mol; (2) C_2v对称性的Co₂(CO)₈的红外吸收峰的计算结果 与实验值极为接近;(3) 催化反应的活性中间体HCo(CO)4和HCo(CO)3的稳定构象 态分别具有C_3v和C_2v对称性,其中HCo(CO)₃比HCo(CO)₄具有更高的催化活性;(4) 催化反应中乙烯与HCo(CO)3形成了相对稳定的π配合物,该配合物中π配键的键能约为100.80kJ/mol。     

含结合水的钯二亚胺催化剂催化1-辛烯水相均聚及共聚合研究

以含结合水的钯二亚胺 [(ArN=C(An)—C(An)=NAr)Pd(CH₂)₃C(O)OMe] (BAr’₄)·H₂O为催化剂,以水为分散介质,进行了1-辛烯均聚合及1-辛烯与丙烯酸甲酯（MA）的共聚合反应,通过GPC、DSC、¹H-NMR、光散射测定了聚合物的分子量、熔点、分子结构以及聚合物粒子的粒径。结果表明:该催化剂在水相聚合体系中可以催化1-辛烯的均聚合及1-辛烯与MA的共聚合反应;得到的聚合物重均分子量均可达3.3×10⁴以上,且分子量分布较窄(Mw/Mn在1.4~2.1之间);共聚物为半结晶性聚合物,Tg为-34.8℃,Tm为32.3℃,聚合所得均聚物和共聚物的支化度均较高;共聚合可得到较为稳定的乳液体系,光散射测得乳胶粒子的粒径约为266nm。     

纳米Al(OH)3干法表面改性及其在EVA中的应用

研究了钛酸酯偶联剂T对纳米Al(OH)₃的干法改性工艺，确定了偶联剂最佳质量分数0.5%、改性时间25min、改性温度100～110℃。采用红外光谱、TEM等检测手段对改性结果进行表征，改性后无机粉体表面包覆有机基团，吸油值减小，团聚减弱，比表面积增加。改性Al(OH)₃在乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)中具有良好的分散性，阻燃效能提高，并保持了材料的力学性能。     

Ni3(C10H8N2)6(PW12O40)2·3H2O的水热合成及性能研究

以NiCl₂·3H₂O、4,4′-联吡啶和(NH₄)₃PW₁₂O₄₀·5H₂O（摩尔比3∶6∶2）为原料，采用溶剂热法合成出了新的无机-有机杂化材料Ni₃(C₁₀H₈N₂)₆(PW₁₂O₄₀)₂·3H₂O。该化合物为绿色块状晶体，最佳的形成条件是：去离子水为溶剂, pH=6,140℃下反应3d。漫反射光谱研究表明，该晶体的光学能隙为2.12eV，属于半导体材料，对太阳辐射具有选择吸收特性，在温度低于366℃时可稳定存在。     

混合价十二核锰配合物的合成、结构及磁性研究

合成了2个十二核锰的配合物[Mn₁₂O₁₂(3-Cl-C₆H₄CO₂)₁₆(H₂O)₃(3-Cl-C₆H₄CO₂H)]·3-Cl-C₆H₄CO₂H 1, 和[Mn₁₂O₁₂(CH₃CO₂)₄(3-Br-C₆H₄CO₂)₁₂(H₂O)₄]·3-Br-C₆H₄CO₂H·H₂O 2。用X-射线衍射单晶分析法测定了配合物1的结构,其中心含有一个类立方体结构的[Mn₄⁺⁴O₄]⁺⁸, 这个簇芯被一非共面的8个Mn⁺³环及8个μ₃-O所包围。配体是由16个桥连μ₂-羧基和3个端基水、1个间氯苯甲酸组成。测定了配合物1,2变温直流磁化率,表明配合物1和2在低温时有较大的基态自旋;测定了配合物1,2的不同频率下的变温交流磁化率,以及在1.4K下外磁场从-5T到+5T的磁化强度曲线,在磁滞回线上均出现了2个台阶,表明配合物1和2存在分子自旋的量子隧穿,而且它们的共振磁化隧穿速度不同。简要讨论了配体和溶剂对十二核锰配合物磁性的影响。     

分子筛捕捉的原子簇催化剂的性能研究

采用溶剂分散法制备Rh₂(CO)₄Cl₂/NaY和Rh₂(CO)₄Cl₂/BX催化剂,将其用于催化一氧化碳加氢反应,研究温度、载体及CO/H₂(摩尔比)对催化剂的活性和选择性的影响,用H₂-O₂滴定法及CO吸附法测定Rh的分散度及CO吸附量。研究结果表明上述催化剂具有稳定的高分散度,对CO加氢反应有较高的活性和较好的选择性,而对CO的吸附是很弱的。     

基于吡啶羧酸的铕配合物的合成及性能研究

以Eu₂O₃、2,2′-联吡啶-3,3′-二羧酸、H₂O为原料,采用水热法合成了一种新的具有二维结构的吡啶羧酸类配位聚合物[Eu₂(C₁₂H₆N₂O₄)₃(H₂O)₂·5H₂O]_n,在显微镜下观察该配合物晶体呈无色透明片状。实验采用单一变量法探讨了影响反应的四个因素,得出最佳合成条件为：160℃下恒温72h,降温速度2℃/h,pH=3.4,溶剂为10mL去离子水。X-射线单晶衍射、TGA以及荧光性能测试结果表明：该晶体属于单斜晶系,P2/c空间群;热稳定性较好,骨架在390℃以下可以稳定存在;具有良好的荧光特性。