两亲性棒-线二嵌段共聚物溶液的聚集行为

为了明确分子链刚性对嵌段共聚物聚集行为的影响,利用格子自洽场方法,研究了棒-线二嵌段共聚物选择性溶液的自组装行为.通过计算热容曲线,发现不同的平均体积分数条件下系统的聚集结构行为是明显不同的.在低平均体积分数和中等平均体积分数体系,热容曲线上出现多个聚集峰,这说明聚集行为出现了多重重排,即通过胶束形貌转变来实现胶束生长;在相对高平均体积分数和高平均体积分数体系,平均体积分数增加造成胶束结构重排行为明显减弱,没有观察到形貌变化引起的结构转变出现,仅出现近立方胶束有序/无序转变,甚至在高平均体积分数出现了胶束融合现象.这些结果表明,刚性棒对嵌段共聚物自组装行为有显著影响,并且它与平均体积分数密切有关.     

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.     

高分子链模型对两亲性二嵌段共聚物系统均匀溶液/胶束转变的影响

利用格子自洽场方法,通过计算系统相图和比热研究在两亲性二嵌段共聚物溶液体系中高分子浓度和高分子链模型对胶束形成的影响.结果表明,随着高分子浓度的增加,胶束出现的温度逐渐升高.相对于可直接折返分子链模型,不可直接折返分子链模型增加了体积排斥效应,有利于均匀溶液/胶束转变的出现,但在一定程度上限制了胶束聚集程度的增加.     

水溶性叶黄素两亲性共聚物纳米胶束的稳定性

采用聚乙二醇–聚己内酯两亲性嵌段共聚物为载体包载叶黄素形成纳米束,有效地改善了叶黄素的水溶性并提高了其稳定性.考察pH、光、氧、热及金属离子对叶黄素胶束稳定性的影响.结果表明,叶黄素经包载后可明显提高叶黄素的光稳定性和热稳定性,减弱了pH的影响和氧气对叶黄素的氧化降解.     

两性三嵌段共聚物溶液体系的相行为

利用格子自洽场方法,通过计算系统相图和比热,研究了在对称两性三嵌段共聚物溶液体系中聚合物浓度对胶束聚集的影响.计算结果表明,随聚合物浓度的增加,胶束临界温度升高,并且在这个温度以下,胶束进一步聚集的范围和均一溶液/胶束转变的宽度都与聚合物浓度有关.     

两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯的合成与表征

利用L-天冬氨酸和苯甲醇反应,合成L-天冬氨酸苄酯(BLA),再与三聚光气反应制备N-羧基-L-天冬氨酸-苄酯-环内酸酐(BLA-NCA).以甲氧基聚乙二醇胺(MPEG-NH2)为引发剂,引发NCA开环聚合,合成了不同分子量的聚乙二醇-聚天冬氨酸苄酯两亲性嵌段共聚物.利用核磁、红外、荧光分光光度计等仪器对共聚物结构及理化性质进行了表征.结果表明:核磁、红外图谱证明合成所得聚合物均为嵌段结构,调整MPEG-NH2与NCA的投料比合成了三种不同相对分子质量与临界胶束浓度(CMC)的嵌段共聚物,这为进一步研究不同性质的聚合物对药物纳米粒子的稳定作用奠定了基础.     

两亲性嵌段共聚物MPEG-b-PS的合成与表征

以单分散的甲氧基聚乙二醇和α-溴代异丁酰溴为原料,通过酰溴化反应制备了大分子引发剂MPEG-Br,并以此为引发剂,CuCl/2,2’-联吡啶为催化体系,采用原子转移自由基聚合(ATRP)方法制得了分子量可控且分子量分布窄的两亲性嵌段共聚物,通过1H-NMR、FT-IR、GPC等测试手段对其结构进行了表征,同时对其反应活性进行了确认.     

以原子转移自由基聚合法合成两亲性嵌段共聚物

以α-溴代丙酸乙酯为小分子引发剂、氯化亚铜和联二吡啶组成的混合体系为催化剂，引发苯乙烯单体聚合，得到端基为卤原子的单分散PS-X预聚体。并以此为大分子引发剂、氯化亚铜和N，N，N′，N″，N′′′-五甲基二亚乙基三胺／联二吡啶组成的混合体系为催化剂，引发聚合甲基丙烯酸叔丁酯，得到相对分子质量可控、分子质量分布狭窄的聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸叔丁酯嵌段共聚物．最后使该共聚物在酸性条件下水解，从而得到了两亲性的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯酸．用红外光谱仪、核磁共振仪、凝胶色谱仪等对产物的结构与性能进行了表征．     

环氧乙烷-苯乙烯(PEO-b-PS)两亲性嵌段共聚物胶束的热行为研究

本文阐述了环氧乙烷-苯乙烯两亲性嵌段共聚物的合成,并利用红外光谱对其胶束不同条件下受热行为进行了研究。     

双嘧达莫嵌段共聚物胶束的制备及体外药物释放

以聚癸二酸酐-聚乙二醇-聚癸二酸酐为载体材料,采用沉淀/溶剂挥发法制备双嘧达莫载药胶束,DLS法测定胶束的粒径,紫外分光光度法测定胶束的载药量、包封率和药物的释放度.结果发现载药胶束的粒径大于空白胶束的粒径;随着共聚物中疏水链段比例的增加,胶束的载药量和包封率都上升,而且药物释放时间延长;调节嵌段共聚物的链段组成,可以调节药物的释放动力学过程.     

Ptn石墨烯体系氧还原反应的第一性原理计算

通过构建单层六方石墨烯(单空位)超晶胞结构, 用基于密度泛函理论的第一性原理研究Pt 石墨烯体系中反应前O₂的吸附(脱附)势垒及反应过程中H₂O分子和OH的脱附势垒, 并研究Pt团簇石墨烯体系中（Pt₂石墨烯和Pt₄石墨烯）氧还原反应(ORR)的中间产物及其吸附能的变化过程, 给出ORR的最优路径.     

过渡金属硼化物RuB和TcB的晶体结构、弹性性质和电子结构第一性原理计算研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了RuB和TcB的晶体结构、弹性和电子结构等性质.对于每种化合物,分别考虑了两种可能的结构(WC、ZnS).研究结果表明:对RuB和TcB而言WC型结构更稳定,WC型结构的RuB具有较大的体弹模量、剪切模量和杨氏模量,说明WC结构的RuB具有优良的弹性性质.计算的电子态密度表明WC型的RuB和TcB均为金属性体系.     

硅烯电极材料的第一性原理计算

用第一性原理计算硅烯在N和S原子共掺杂时的能带及电子态密度, 并研究硅烯量子电容与不同掺杂构型间的关系. 结果表明: 引入N/S和N/B共掺杂原子可导致Fermi能级处产生局域态; 在-0.6~0.6 V内, 用NSS,NS,NBB,NNB和NB掺杂硅烯的量子电容均增加, 其中NSS掺杂单空位硅烯在Fermi能级附近, 其量子电容为43.9 μF/cm2, 量子电容增加明显.     

银在M-掺杂石墨烯上吸附的第一性原理计算

Graphene is an ideal reinforcing phase for a high-performance composite filler, which is of great theoretical and practical significance for improving the wettability and reliability of the filler. However, the poor adsorption characteristics between graphene and the silver base filler significantly affect the application of graphene filler in the brazing field. It is a great challenge to improve the adsorption characteristics between a graphene and silver base filler. To solve this issue, the adsorption characteristic between graphene and silver was studied with first principle calculation. The effects of Ga, Mo, and W on the adsorption properties of graphene were explored. There are three possible adsorbed sites, the hollow site (H), the bridge site (B), and the top site (T). Based on this research, the top site is the most preferentially adsorbed site for Ag atoms, and there is a strong interaction between graphene and Ag atoms. Metal element doping enhances local hybridization between C or metal atoms and Ag. Furthermore, compared with other doped structures (Ga and Mo), W atom doping is the most stable adsorption structure and can also improve effective adsorption characteristic performance between graphene and Ag.     

硼化氮-石墨烯杂化单原子层电学性质的第一原理

利用基于密度泛函理论的第一原理方法研究二维六方硼化氮片（h-BN） 石墨烯杂化单原子层的电学性质. 结果表明: 三角形h-BN嵌入石墨烯中或三角形石墨烯片嵌入二维h-BN中均会在能带结构导带和价带中间引入带间态, 带间态的形态与杂化方式有关; 半导体性与导体性质可相互转变, 即该杂化结构的电子结构可通过不同杂化形式调制.     

石墨烯吸附有机分子硝基苯性质的第一性原理研究

基于量子力学的第一性原理,我们计算了石墨烯吸附有机分子硝基苯的特性.在吸附体系中,吸附分子平面平行于石墨烯衬底时吸附能最大,同时此吸附导致衬底晶格微弱的膨胀.吸附分子平面垂直石墨烯吸附时,吸附能较小,且衬底晶格有微弱的收缩.由于硝基和石墨烯之间较强的相互作用,吸附结构的能带中出现明显的掺杂态.这说明了石墨烯可以作为有机分子硝基苯的化学传感器件之一.     

CeN压致结构相变的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理计算研究CeN晶体的压致结构相变.计算结果表明:在55GPa压力下,CeN晶体从氯化钠型晶体结构(B1)转变为氯化铯型晶体结构(B2);压力为0时,B1有力学和热力学稳定结构;压力为55GPa时,B1没有力学和热力学稳定结构.     

单层BC7片的储锂容量研究

基于第一性原理密度泛函理论,本文研究了锂离子在单层BC7片两侧的吸附行为．计算结果表明,由于B原子替换了一个C原子,每个BC7原胞缺少一个电子,这使得锂离子和衬底的结合增强,增加了体系的储锂容量．此外,BC7片中符合热力学稳定性的最大储锂容量为1977mAh／g,对应每8个衬底原子可以有效吸附7个锂离子,形成化学计量比BC7Li7,是石墨储锂容量的5．3倍．所以BC7可以作为高容量锂离子电池的潜在负极材料．     

TiN晶体尺寸与其力学性能的第一性原理研究

 纳米多晶体材料因其独特的力学性能而成为当前材料科学领域的研究热点之一,尤其是晶粒尺寸对其力学性能的影响倍受关注。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,模拟计算了晶粒尺寸为0.6387—2.332nm的TiN的力学性能,得到应力应变关系及屈服强度。计算结果表明,随着晶粒尺寸的增加,TiN的屈服强度降低,晶粒呈现软化趋势。通过对应力-应变曲线分析可知：TiN在应变5%处开始屈服,其屈服强度大约为21.5GPa;抗拉强度发生在应变约为15%时,且随着晶粒尺寸的增加,抗拉强度降低。本文对照了屈服极限的计算值和有限元方法的拟合值,讨论了实验中TiN表面的微观结构与硬度、弹性模量的关系。研究表明,TiN试样中的缺陷对其硬度和强度有很大影响。     

C60与石墨烯复合材料性能的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理,计算了C60与石墨烯两种可能的复合材料的电子结构,分析了复合材料的能带结构、电子态密度和Hirshefeld电荷转移.计算结果显示,复合材料表现出导体性质.