激光光散射研究温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)——胶束的复合作用

聚(ε-己内酯)-b-聚乙二醇-b-聚(ε-己内酯)(PCL-b-PEO-b-PCL)三嵌段聚合物在水中自组装形成以PCL为核、PEO为壳的胶束,利用激光光散射研究该胶束与温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PiPA)的复合过程.结果发现:PiPA与胶束通过疏水作用形成复合物,该复合作用随温度和胶束-PiPA质量比(r)的增加而升高.当r=1时,随着温度升高,溶液中游离的PiPA链及复合物表面的PiPA链发生塌缩和聚集,使复合物粒径减小,散射光强增加.当r=5时,复合物的链内塌缩引起粒径减小,散射光强保持不变.     

聚苯乙烯-聚丙烯酸嵌段共聚物胶束在临界温度下的有规聚集

用扫描电子显微镜对聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA)嵌段共聚物在水中自组装形貌进行了观察。结果表明：外界环境和制样方法能够影响聚合物的自组装和聚集情况。0℃时,PS38-b-PAA210胶束聚集形成纺锤状结构。而在临界条件下,缓慢改变体系冷冻-解冻循环次数,则会得到这些纺锤结构的花状聚集体。认为自组装有序结构及其有序聚集体的形成借助了介质水的多晶结构的形成及其过程中产生的取向力。     

分子链构象转变对聚肽接枝共聚物自组装行为的影响

通过将乙醇加入聚(L-谷氨酸-γ-苯甲酯)(PBLG)-聚乙二醇(PEG)接枝共聚物(PBLG-g-PEG)的有机溶液中制备了聚合物胶束。运用透射电子显微镜(TEM)、粘度法、动态光散射(DLS)、核磁共振(1H-NMR)、红外光谱(IR)等手段研究了PBLG分子链构象转变对PBLG-g-PEG共聚物自组装行为的影响。研究结果表明:聚肽接枝共聚物能够在乙醇中自组装形成胶束,三氟醋酸(TFA)的加入不但改变了共聚物中PBLG链段的分子链构象,提高了形成胶束的临界胶束浓度,而且还改变了聚集态的形貌。     

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。     

不对称树状聚两性电解质的合成及pH响应性自组装行为

通过发散法、开环聚合以及"点击化学"等方法合成了树状聚两性电解质聚(L-赖氨酸)-聚酰胺-胺-聚(L-谷氨酸)[(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2],其中,D1和D2分别代表第1代和第2代聚酰胺-胺。通过氢核磁共振波谱(~1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对产物的分子结构、相对分子质量及其分布进行了表征;结合电位电导滴定、~1H-NMR、Zeta电位测定、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)等表征方法研究了(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2溶液的pH响应性自组装行为。研究结果表明,(PLL)_4-D2-b-D1-(PLGA)_2具有pH响应性多重胶束化行为,在酸性条件下形成PLL为壳、PLGA为核的聚集体,而在碱性条件下形成PLGA为壳、PLL为核的聚集体,同时伴随着PLGA和PLL链段从无规线团到α-螺旋构象的转变。随着溶液pH的增加,自组装聚集体由球形胶束向棒状胶束再向纺锤形胶束转变,并在高pH下二次自组装形成松叶状分形结构。     

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.     

pH诱导调节聚联苯胺亚微米棒的形态与性能

以三嵌段共聚物聚丙烯酸正丁酯-b-聚苯乙烯-b-聚二乙烯基吡啶(PnBA_(28)-b-PS_(75)-bP2VP_(104))为模板剂制备聚联苯胺,通过调节模板剂胶束溶液的pH值,探究不同pH值对聚联苯胺(PBZ)颗粒形貌及其性能的影响.利用凝胶渗透色谱(SEC)和核磁共振氢谱图(~1HNMR)等测试对三嵌段共聚物PnBA_(28)-b-PS_(75)-b-P2VP_(104)的分子量分布、结构进行了确定.通过扫描微镜(SEM)、透射电镜(TEM)和红外光谱(FT-IR)等测试对材料的形貌、结构进行了表征.利用计时电位测试对材料进行了电化学电容性能的评价.初步探讨了使用不同pH值的模板剂、相同引发剂用量对PBZ形貌、结构和性能的影响.PBZ颗粒呈亚微米级至微米级棒状形貌,分布均匀、表面光滑.pH值为5时,PBZ棒状颗粒的直径大多在几十纳米到200nm之间,随着pH值的增大,样品形貌规整性降低;通过电化学测试可知,pH值为5时PBZ的放电比容量达到339.06 F/g.     

非共价作用对金属卟啉光学稳定性的影响

本文采用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚4-乙烯基吡啶(PEG-b-P4VP)分别与5,10,15,20-四-(4-对磺酸基苯基)-锌卟啉(Zn TPPS)进行功能组装,形成以静电相互作用结合的CTAB/Zn TPPS复合体,以配位作用结合的PEG-bP4VP/Zn TPPS复合体,对复合体进行了紫外-可见光谱、荧光发射光谱、透射电子显微镜以及动态光散射表征。研究结果表明:静电作用和配位作用均能增强Zn TPPS的光学稳定性,但CTAB和PEG-b-P4VP浓度对其稳定性影响因素不同。在CTAB/Zn TPPS复合体中,随着CTAB浓度的降低,Zn TPPS的光学稳定性增加;而在PEG-b-P4VP/Zn TPPS复合体中,随着聚合物浓度的增强,Zn TPPS的光学稳定性逐渐增强。相比而言,配位作用在提高金属卟啉的光学稳定性方面发挥着更大的作用。     

ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物的合成与自组装

以甲基丙烯酸叔丁酯(tBMA)、甲基丙烯酸异辛酯(EHMA)及丙烯酸全氟辛基乙基酯(FA)作为单体,采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)及一步酸性水解反应,得到ABC型pH响应含氟三亲性嵌段共聚物PMAA_(30)-b-PEHMA_(51)-b-PFA_6。通过核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(IR)、凝胶渗透色谱(GPC)及氟元素分析法(F-EA)表征了其分子结构,并利用透射电镜(TEM)及动态激光光散射法(DLS)研究了共聚物在二甲基甲酰胺(DMF)/H_2O溶液中的自组装行为。结果表明,随着溶液中水含量的增加,胶束形貌会由棒状变为尺寸较大的树枝状结构;在溶液中加入酸(HCl)或碱(NaOH)后,胶束形貌会由棒状结构转变为具有多隔室核结构或核-壳-冠结构的球形聚集体,胶束尺寸也产生相应的变化。     

双重响应性POSS基嵌段共聚物的合成及其溶液自组装行为的研究

以温度响应性N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和pH响应性丙烯酸(AA)作为功能单体,与甲基丙烯酰氧丙基七异丁基笼形倍半硅氧烷(MAPOSS)通过可逆加成-断裂转移聚合法(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT)共聚,合成具有双重响应性的多面体齐聚倍半硅氧烷(polyhedral oligomeric silsesquioxane,POSS)基嵌段共聚物PMAPOSS-b-(PNIPAM-co-PAA);采用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等测试手段研究了POSS基嵌段共聚物的温度与pH响应行为.结果表明:嵌段共聚物胶束在外部环境pH变小时,粒径明显增大,而在较高pH下,胶束粒径保持稳定;当外部环境温度小于低临界溶解温度(lower critical solution temperature,LCST)时,嵌段共聚物胶束粒径较大,当温度升高到LCST及以上时,嵌段共聚物胶束粒径变小;对于包芘共聚物胶束,在酸性条件下芘能较快释放,且释放速度与疏水链段长短有关,而当包芘共聚物胶束所处环境温度高于LCST时也会导致芘的释放.     

复合空心TiO2@SiO2纳米微球光催化性能研究

通过聚乙烯吡咯烷酮(PVP)功能化的聚苯乙烯(PS)粒子在SiO2包覆的同时被乙醇/氨水介质溶解,得到了单分散空心SiO2纳米微球,经溶胶-凝胶法与纳米TiO2复合制备得到了TiO2@SiO2纳米球.利用透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对制备的TiO2@SiO2纳米球进行了物理特性及光化学性质的初步表征,探讨了SiO2纳米微球的复合对TiO2粒径大小、比表面积、形貌、晶型转变以及光催化活性的影响.在可见光照射下,利用有机染料罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的光催化降解为探针反应,研究了TiO2@SiO2纳米球的光催化活性及适应的pH范围.结果表明,SiO2纳米球的复合能明显提高光催化剂的比表面积及其对RhB的吸附量.同时能明显提高TiO2在可见光下的光催化活性,可见光下照射120min后RhB完全褪色,同时16h后的矿化率达到60%.TiO2@SiO2纳米球在pH 3～9范围内均表现出较高的催化性能.     

自组装制备磁性复合微球聚集体

用部分还原法制得纳米Fe3O4,用微乳液聚合法制备聚（苯乙烯-丙烯酸）高分子微球P（St-co-AA）,再以球形P（St-co-AA）为模板与Fe3O4磁粉通过静电自组装和氢键自组装制得磁性复合微球聚集体Fe3O4／P（St-co-AA）;利用XRD、TEM、SEM、IR等对样品进行表征,采用VSM对样品进行磁性能测试．结果表明所得样品为Fe3O4单相,平均粒径约10nm．P（St-co-AA）平均尺寸为约70nm,表面含有羧基,所制磁性复合聚集体Fe3O4/P（St-co-AA）的形貌为球形、多孔、粒径约5μm,磁粉含量为29％．磁性能测试表明当外加磁场为6KOe时,磁化强度达到饱和,饱和磁化强度为69emu.g^-1．研究表明pH、搅拌等对磁性复合微球聚集体的形成有重要影响．     

正丁醇溶剂热法制备Bi2O2CO3及可见光光催化降解有毒有机污染物

分别以乙醇、异丙醇和正丁醇为溶剂介质,在水热条件下制备得到Bi2O2CO3,考察了不同溶剂介质、水热反应温度和反应时间等因素对制备Bi2O2CO3粉体及其光催化活性的影响,优化了Bi2O2CO3光催化剂的制备条件,结果表明：水热温度为200℃,时间为14h时,以正丁醇为溶剂介质条件下制备的Bi2O2CO3具有高的催化活性,可制得具有较高光催化活性的Bi2O2CO3催化剂．运用XRD、SEM手段对Bi2O2CO3进行了初步表征．在可见光照射（λ≥420nm）条件下,研究光催化降解染料罗丹明B（RhodamineB,RhB）和无色小分子水杨酸（Salicylicacid,SA）溶液在pH-7．0条件下的反应特性,结果显示照射时间180rain对RhB的脱色完全和210min对SA的降解率可达80％以上,同时对RhB矿化率可达80％,表明所建立的光催化体系可有效降解有毒有机污染物．     

钛柱撑膨润土对废水中Cr(Ⅵ)的光催化还原

以钠基改性膨润土和酞酸丁酯为原料,采用溶胶凝胶法(sol-gel)制备钛柱撑膨润土(Ti-PILC)复合材料。研究了光源、Ti-PILC加入量、Cr(Ⅵ)初始质量浓度和初始pH值对Ti-PILC复合材料光催化降解Cr(Ⅵ)的影响。结果表明:在紫外光照下,Ti-PILC对Cr(Ⅵ)具有较强的光催化降解能力,其中焙烧样品的催化活性最高;综合最优的实验条件是ρTi-PILC=15g/L,ρCr(Ⅵ)=10mg/L,溶液体系pH为3.4。研究了Cr(Ⅵ)光降解还原过程的反应机理。     

广东韶关高岭土的矿物特性

采用X射线荧光光谱分析（XRF）、化学分析、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子探针（EPMA）及激光粒度分析等方法,综合研究了广东韶关高岭土的化学组成、矿物组成、矿物形貌、粒度分布及铁、钛染色物质的赋存状态.结果表明：广东韶关高岭土是一种富钾高岭土,90%的颗粒粒径小于25.86μm,主要矿物为高岭石（约90%）、长石（约5%）、伊利石（约3%）、石英（约1%）、云母（约1%）,此外含有少量的赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、锐钛矿,其中高岭石呈微鳞片层状.     

CuO纳米晶的一步超声室温固相合成及表征

在室温条件和超声波作用下,通过固相化学反应一步合成了CuO纳米晶,用粉末X射线衍射（XRD）及电子衍射法（ED）分析了固相产物的物相,用透射电镜（TEM）观测粒子的大小、形貌、粒径及粒径分布．结果表明,产物为颗粒大小均匀、晶粒形貌为近似球形粒状,平均粒径约为20nm的纳米晶,产率为93．1％．改变反应物、反应物配比、掺入惰性物质、加入微量溶剂或表面活性剂、研磨不同的时间等固相反应条件对合成CuO纳米晶的晶粒形貌、粒度和粒径分布有一定影响．     

碳纳米管-二氧化钛纳米复合材料的制备、表征及其光催化性能

为了提高二氧化钛在可见光下的光催化活性,本文采用溶胶—凝胶溶剂热法制备不同负载量的碳纳米管—二氧化钛(CNTs-Ti O)纳米复合材料,采用扫描电子显微镜(SEM)2、透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)等对该复合材料形貌和晶型的结构进行表征;对比CNTs-Ti O2和市售Ti O(P25)UV-vis2图谱,结果显示P25只能吸收单一的紫外光,而CNTs-Ti O2则在紫外和可见光下均有良好的光吸收性,并且随着CNTs含量的增加,CNTs-Ti O2对光的吸收性能越好;采用降解亚甲基蓝(MB)溶液研究CNTs-Ti O2的光催化活性,实验结果表明CNTs-Ti O2在可见光下具有良好的光催化性能。上述结果表明可以将CNTs-Ti O2纳米复合材料应用于降解工业废水污染物。     

悬浮态乳液聚合制备疏松多孔型丙烯腈/丙烯酸甲酯共聚物

以水为分散相,丙烯腈（AN）和丙烯酸甲酯（MA）为连续相,聚乙烯醇（PVA）为分散剂,采用悬浮态乳液聚合工艺合成了疏松多孔型丙烯腈/丙烯酸甲酯共聚物.用扫描电镜、激光衍射粒度分析仪、比表面积及孔隙度分析仪对共聚物的形态、粒径大小及分布进行了表征.系统研究了引发剂浓度、温度、水油比、分散剂用量等条件对共聚物形态与结构的影响.结果表明：随引发剂浓度的增加和温度的升高,聚合物粒径分布变宽;低的引发剂浓度对孔径分布的影响较小,但当引发剂浓度进一步升高时,虽然孔径分布并没有显著改变,但孔体积迅速增大;孔径分布随温度和水油比的升高变化并不明显.悬浮态乳液聚合工艺制得的AN/MA共聚物粒径为10—500μm.     

水热反应时间对Ca5（PO4）3（OH）：Eu荧光粉发光性能的影响

在水热反应过程中,水热反应时间是影响纳米晶颗粒尺寸和结晶性的主要因素之一。利用水热合成法,调控水热反应时间,制备了Ca5（PO4）3（OH）：Eu纳米荧光粉。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和荧光光谱对合成样品的结构和性能进行了表征。结果表明所合成的样品都为纯的六方相Ca5（PO4）3（OH）纳米颗粒,延长反应时间有利于Ca5（PO4）3（OH）：Eu纳米晶颗粒的长大以及结晶性提高,但对纳米颗粒的形貌影响很小。当采用345nm作为激发波长时,观察到强的蓝光宽带发射峰,可能来自于基质本征发射,而位于长波区域弱的窄线红光发射,应该属于稀土Eu3＋离子的特征发射峰,同时,对荧光发射强度随着纳米颗粒尺寸变化的原因进行了初步探讨。     

叶片状CuO/BiVO4的合成及可见光催化性能研究

以Bi(NO3)3.5H2O和NH4VO3为原料,P123为表面活性剂,辅助水热法在反应液pH值为6,7,9和10时合成了4种CuO/BiVO4复合光催化剂。并采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对样品的晶相和形貌进行了表征。以亚甲基蓝作为降解物,研究了所制备样品的可见光催化活性。结果表明,pH=6时所制备的样品为单斜相BiVO4复合材料,具有叶片状形貌,其光催化活性最强;样品的降解率随着亚甲基蓝溶液的pH值增大而增大,当pH=10时,可见光照射120 min后,样品对初始溶度为20 mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率可达95%。