两亲性梳形高分子在油水界面自组装行为的Monte Carlo模拟

采用三维Monte Carlo技术模拟了两亲性梳形高分子在油水界面的自组装行为，用三维立体显示观察了所形成的自组装微相结合，统计了自组装过程体系自由能的变化。结果表明：两亲性梳形高分子可以油水界面自组装成球状，管状，双连续结构及层状结构；自组装结构的形成与体系特定热力学状态有关；主链亲水型梳形高分子与主链亲油型梳形高分子将表现出不同的自组装结构选择性。     

用科学思维在微观世界 "异想天开"

2021年11月3日,国家科学技术奖公布.中国科学院院士、复旦大学化学系教授赵东元、教授李伟等完成的"有序介孔高分子和碳材料的创制和应用"项目,原创性提出了有机-有机自组装思想,创制了有序功能介孔高分子和碳材料,揭示了介孔独特的物质输运和界面反应规律,获得国家自然科学奖一等奖.这也是18年来上海再次获得国家自然科学奖一...     

嵌段共聚物及其自组装

嵌段共聚物有着非常强大的自组装能力,它组装成的结构给其带来的丰富的性质,成为功能高分子研究设计的首选。本文介绍了嵌段共聚物在学术上和工业上的价值以及在该领域的研究热点。着重指出嵌段共聚物自组装仍然是当今研究的热点问题。     

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.     

蛋白质自组装研究进展

在生物体内，大多数蛋白质通过非共价相互作用以有序组织的自组装形式发挥作用。受大自然启发，人工设计蛋白质自组装正如火如荼的展开。近二十年来，蛋白质自组装领域快速发展，成功构建了各式各样，具有广泛结构和功能特性的蛋白质组装体。文章总结了用于调控蛋白质自组装的设计策略和工具，以及构建蛋白质组装体的最新进展，并描述了这些组装体的自然属性和功能。     

自组装成膜技术及其研究进展

对近几年界面科学、分子工程学等领域研究最多的自组装薄膜技术进行了总结，介绍了其发展历史，从组装物种之间作用力的不同分别介绍了配位键自组装、氢键自组装、静电自组装等。自组装材料在很多方面都有着重要的潜在应用，     

福建师范大学“高分子材料科学”学科简介

福建师范大学“高分子材料科学”学科简介福建师范大学“高分子材料科学”学科是在“高分子化学与物理”硕士点基础上发展起来的，经过３８年的发展和几代人的努力，至今已形成了金属有机高分子功能材料、天然高分子材料、高分子改性材料和生物高分子材料４个在国内各具特...     

目新月异的纳米科学

国际材料协会(IUMRS：International Union of Materials Research Societies)的一个高层系列会议是先进材料国际会议，定期在世界各国召开。2003年是第8屑，在日本横滨召开。会议历时5天，由19个专题会议组成，有报告1000余个。内容涉及纳米材料的制备，高分子纳米材料，组合化学，自组装纳米表面，纳米涂装，纳米检测，纳米结构的离子束制备，纳米技术的国际合作问题研究，硅基集成电路材料，先进液晶材料，光子纳米材料，导电高分子，介电和铁电材料，先进超导材料，氧化物薄膜，先进磁性材料等。其内容涉及到现代材料学的各个领域和方面。参加会议的人员也是来自于各个领域。从会议     

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.     

稀土高分子发光材料的研究进展

综述了稀土高分子发光材料的研究基础，比较了三种不同的合成稀土高分子发光材料的方法，介绍了稀土高分子材料在农用发光材料、特种功能材料、生物、医学等方面的应用前景。     

基于氢键的超分子自组装研究进展

综述了氢键在寡聚酰胺体系、喹啉衍生物体系、吡啶酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯啉酰胺体系、芳香酰肼体系、吡嗪咪唑酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氢键在分子自组装中的发展现状.氢键具有可逆性,基于氢键的超分子自组装体系具有组装的多样性和广泛性等特点,据此可以预测氢键对自组装体结构和性质的影响,为设计和合成出结构稳定、性能优异、可以自由调控的材料提供理论基础.     

Self-assembly of mesoscopically ordered chromatic polydiacetylene/silica nanocomposites

Nature abounds with intricate composite architectures composed of hard and soft materials synergistically intertwined to provide both useful functionality and mechanical integrity. Recent synthetic efforts to mimic such natural designs have focused on nanocomposites, prepared mainly by slow procedures like monomer or polymer infiltration of inorganic nanostructures or sequential deposition. Here we report the self-assembly of conjugated polymer/silica nanocomposite films with hexagonal, cubic or lamellar mesoscopic order using polymerizable amphiphilic diacetylene molecules as both structure-directing agents and monomers. The self-assembly procedure is rapid and incorporates the organic monomers uniformly within a highly ordered, inorganic environment. Polymerization results in polydiacetylene/silica nanocomposites that are optically transparent and mechanically robust. Compared to ordered diacetylene-containing films prepared as Langmuir monolayers or by Langmuir-Blodgett deposition, the nanostructured inorganic host alters the diacetylene polymerization behaviour, and the resulting nanocomposite exhibits unusual chromatic changes in response to thermal, mechanical and chemical stimuli. The inorganic framework serves to protect, stabilize, and orient the polymer, and to mediate its function. The nanocomposite architecture also provides sufficient mechanical integrity to enable integration into devices and microsystems.     

A general process for in situ formation of functional surface layers on ceramics

Ceramics are often prepared with surface layers of different composition from the bulk, in order to impart a specific functionality to the surface or to act as a protective layer for the bulk material. Here we describe a general process by which functional surface layers with a nanometre-scale compositional gradient can be readily formed during the production of bulk ceramic components. The basis of our approach is to incorporate selected low-molecular-mass additives into either the precursor polymer from which the ceramic forms, or the binder polymer used to prepare bulk components from ceramic powders. Thermal treatment of the resulting bodies leads to controlled phase separation ('bleed out') of the additives, analogous to the normally undesirable outward loss of low-molecular-mass components from some plastics; subsequent calcination stabilizes the compositionally changed surface region, generating a functional surface layer. This approach is applicable to a wide range of materials and morphologies, and should find use in catalysts, composites and environmental barrier coatings.     

基于α-氰基二苯乙烯纳米组装的研究进展

π-共轭分子的自组装体系因具备优异的光电性质而成为开发新型有机功能材料诱人的平台.文章主要综述了基于α-氰基二苯乙烯及其衍生物的自组装纳米聚集体和凝胶以及它们用于构建有机超分子功能和智能材料的最新研究进展.对α-氰基二苯乙烯的一般结构特点,α-氰基二苯乙烯超分子纳米结构的强发光、手性光学性质和可控纳米组装,以及其凝胶系统的多重刺激响应性进行了综述.此外,还特别介绍了α-氰基二苯乙烯的光反应及其应用于自组装系统的特色工作.最后介绍了作者课题组在这一领域的相关工作.     

自组装单层膜的研究

自组装膜(self-assembled monolayers,SAMs)是通过有机分子反应活性头基与固体界面之间自发反应形成的稳定、有序、紧密堆积的超薄膜结构.近年来,通过界面自组装在固体表面形成超薄层有机材料的研究受到人们的广泛关注,在非线形化学、分子生物学、材料科学、分子器件、生物传感器等领域具有广泛的应用前景.对自组装单层膜的制备、特点、类型、机理和应用等方面进行了探讨.     

功能梯度材料板I型裂纹的断裂力学研究

重点对含I型裂纹正交异性功能梯度材料板的应力场和位移场进行理论分析。首次推出了正交异性功能梯度材料板的裂纹尖端应力场、位移场和梯度应力强度因子的理论计算公式。本研究成果对功能梯度材料的断裂分析有重要的理论价值和工程使用价值。     

梯度功能材料的优化设计及发展

梯度功能材料是 2 0世纪 80年代出现的一种新型功能材料 ,具有许多优良性能 ,因此 ,得到广泛应用。该文论述了梯度功能材料的优化设计与制备方法 ,其设计思想是通过 2种或 2种以上性质不同的材料 ,连续改变其组成、组织、结构与空隙等要素 ,使其内部界面消失 ,得到可应用于高温环境下新型功能材料。目前 ,该材料的发展已突破耐高温材料的领域 ,并向能源、化工、光学、电学及生物医学工程等领域发展与应用     

先进材料及其应用研究进展

论述了极限材料、智能材料、复合材料及梯度功能材料等先进材料的开发与应用研究进展.超微粒子和纳米材料等极限材料具有巨大的表面积,因而具有特殊的磁、光、电、热特性,已成为新材料的基本组元;非晶材料则具有很高的强度,良好的电磁特性和耐腐蚀特性.形状记忆材料、压电材料、电(磁)流变体、光纤、储氢金属等智能材料具有特殊的热、力、电、磁、光效应,是智能元件和智能结构的重要组分.定向凝固复合材料属平衡反应型复合材料,晶界少,具有良好的热稳定性和抗疲劳性,是理想的高温材料.梯度功能材料的成分、组织及化学、力学、热学性能也呈梯度变化,可缓和应力集中,延长使用寿命,成分的梯度变化,也赋予材料一些特殊性质,材料制作与性能评价方法将是梯度功能材料今后研究的重点.     

Self-assembly of chiral amphiphiles with π-conjugated tectons

Self-assembly of chiral amphiphiles with π-conjugated tectons into one-dimensional helical nanostructures offers great potential applications in the biological,physical,and material sciences.In this review,the recent development of supramolecular self-assembly of chiral amphiphiles with π-conjugated tectons has been discussed on the basis of experimental exploration by elegantly utilizing cooperative noncovalent forces such as π-π stacking,hydrophobic interaction,hydrogen bond and electrostatic interaction,and the potential applications of these self-assembled helical nanostructures in chiral recognition,asymmetric catalysis,electrical conduction,switchable interfaces and soft template for the fabrication of one-dimensional hard materials are described by a representative example.Meanwhile,some scientific and technical challenges in the development of supramolecular self-assembly of chiral amphiphiles with π-conjugated tectons are also presented.It is hoped that this review can summarize the strategies for self-assembling soft nanomaterials by using chiral amphiphiles with π-conjugated tectons,and also as a guideline for design functional nanomaterials for various potential applications.     

实验及模拟研究两性疏水缔合聚合物增黏机理

两性疏水缔合水溶性聚合物具有良好的耐温、耐盐、耐剪切性能,在三次采油、酸化压裂等领域具有较大的应用潜力。室内合成了一种新型两性疏水缔合水溶性聚合物,分别研究了其水溶液在不同浓度、剪切和温度条件下的黏度变化情况。同时,利用耗散粒子动力学模拟(DPD)方法对其水溶液在不同浓度、剪切和温度条件下的水珠子扩散速率和疏水缔合聚合物的自组装结构进行了模拟研究。实验和模拟结果基本一致,利用耗散粒子动力学方法进一步证明了两性疏水缔合聚合物在水溶液的增黏机理和微观自组装结构。