新型阳离子-π交联吲哚基环氧树脂薄膜的制备与表征

以双吲哚和环氧氯丙烷为原料制备了一种含吲哚结构的新型环氧树脂(双吲哚二缩水甘油胺),并通过核磁共振氢谱和红外光谱证实其结构。将双吲哚二缩水甘油胺、聚醚胺D-400和Mg²⁺按一定比例简单共聚制备了新型阳离子-π交联吲哚基环氧树脂薄膜,利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、电子万能试验机等对薄膜的结构和性能进行了表征。结果表明,Mg²⁺的引入提高了环氧树脂的力学性能,当Mg²⁺掺杂质量分数为2.5%时,薄膜具有优异的力学性能,拉伸强度为12.4 MPa,断裂伸长率为178%,对比未掺杂Mg²⁺的环氧树脂拉伸强度和断裂伸长率分别提高了107%和93%。通过对环氧树脂改性实现了同时提高环氧树脂强度和韧性的目的。     

基于点击化学制备高强韧可再加工环氧弹性体

首先通过乙二醇二缩水甘油醚和色胺开环聚合反应生成线型吲哚基环氧聚合物,然后将自制的双官能团三唑啉二酮加入到合成的吲哚基环氧聚合体系,通过三唑啉二酮-吲哚点击加成反应合成部分交联的吲哚基环氧聚合物.采用核磁共振氢谱、红外光谱、热重分析、差示扫描量热分析及拉伸试验等测试手段对材料的物化性能、机械性能、再加工性及形状记忆功能...     

基于阳离子-π的高强韧聚酰亚胺的制备及性能

为提高聚酰亚胺薄膜(PI)的强度和韧性,设计了一种含有阳离子-π结构的PI-Na薄膜。通过在聚酰亚胺中引入Na⁺和吲哚基团构筑“点对面”的多重结构,利用红外光谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、分子动力学模拟计算以及EDS能谱等证明了阳离子-π相互作用的存在。由于阳离子-π相互作用具有相对较大的结合面积,能够简单快速地破坏和重建,PI-Na薄膜实现了优异的力学强度和韧性。与不含Na⁺的PI薄膜相比,当Na⁺与吲哚的摩尔比为1∶2时PI-Na薄膜的强度和断裂伸长率分别提高118%和51%。同时,PI-Na薄膜表现出优异的耐热性能,其5%热分解温度和玻璃化转变温度分别提高50℃和28℃。     

苯酚羟化酶生物转化吲哚及甲基吲哚研究

利用苯酚羟化酶基因工程菌PH_IND对吲哚及甲基吲哚进行生物转化.结果表明,除了3-甲基吲哚外,PH_IND能将吲哚、2-甲基吲哚、4-甲基吲哚和7-甲基吲哚转化成靛蓝类色素.采用薄层色谱和液相-质谱等手段对转化产物进行鉴定,结果表明,PH_IND转化吲哚和4-甲基吲哚得到的蓝色产物分别为靛蓝和4,4′-二甲基靛蓝,并推测了PH_IND转化吲哚及4-甲基吲哚的反应途径.采用表面响应法对PH_IND转化吲哚、2-甲基吲哚及4-甲基吲哚的条件进行了优化,在最优条件下,菌株PH_IND转化吲哚合成靛蓝的最大产量为93.74mg/L,其吲哚的转化效率为52.63%,且菌株PH_IND对2-甲基吲哚和4-甲基吲哚的最大转化率分别为67.66%和95.61%.     

相转移法制备高性能石墨烯/环氧树脂复合材料

通过水合肼还原1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐(IL)修饰的氧化石墨烯(GO)得到IL修饰的还原氧化石墨烯(IL-rGO),以1-(环氧乙烷-2-基甲基)-1H-吲哚为相转移剂,利用阳离子-π辅助的相转移法将IL-rGO引入到环氧树脂中,采用三乙烯四胺为固化剂,制备了石墨烯/环氧树脂复合材料。利用紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜和拉伸试验等对复合材料的结构、形貌和机械性能进行了表征。结果表明：当IL-rGO的掺杂质量分数为0.3%时,复合材料具有最优的力学性能,拉伸强度为96.0 MPa,断裂伸长率为11.1%,与纯环氧树脂相比,分别提高了77%和141%。     

硅桥连共轭聚合物的合成及硝基苯胺对其荧光淬灭性能的研究

制备了3种双（二甲基硅基）取代的含硅单体化合物,即1,4-双（二甲基硅基）苯、4,4′-双（二甲基硅基）联苯、9,10-双（二甲基硅基）蒽,并将上述化合物分别与4,4′-双（乙炔基）联苯在RhCl（PPh3）3/NaI催化下进行硅氢加成反应,制备相应的硅桥联共轭聚合物.进一步对聚合物单体的光物理性质研究发现,由于硅甲基对构型的影响,聚合物对单体均呈现一定的荧光增强现象.利用对硝基苯胺作为淬灭剂,聚合物在淬灭剂极低浓度时（10-6 mol/L）,依然具有良好的淬灭性.     

一种双吲哚基微孔聚合物的制备及其对碘的吸附性能

以双吲哚基化合物为结构单元,采用傅-克烷基化反应构筑了一种新型双吲哚基微孔聚合物(PBIPAL),并利用红外光谱(FT-IR)和固体核磁(~(13)C NMR)表征该微孔聚合物的结构,热重分析(TG)表征其热稳定性,扫描电镜(SEM)表征其形貌,N_2吸附/脱附测试表征其比表面积(BET)和孔径结构。研究了该聚合物对气体碘的吸附性能,测得其最大碘吸附质量分数为156. 34%,达到平衡的时间为100 min。通过回收利用实验测得其脱附时间为10 min且回收利用率为原始样品的95%以上。     

4'-三氟甲基-3,2'-吡咯烷基双螺环氧化吲哚化合物的合成与表征

对具有高生物活性的4’-三氟甲基-3,2’-吡咯烷基双螺环氧化吲哚及其衍生物进行了探索合成。在有机小分子碱三乙胺催化作用下,由3-异硫氰基氧化吲哚与3-三氟亚乙基羟吲哚在二氯甲烷(DCM)溶剂中于室温下发生3+2环合加成反应,高产率(85%~96%)获得4’-三氟甲基-3,2’-吡咯烷基双螺环氧化吲哚。通过核磁共振氢谱和碳谱、高分辨质谱等手段对已合成的产物进行表征。这一合成方法具有简单,高效,环保的特点。     

含氟苯并噁唑聚合物的合成

以双酚AF为原料,通过硝化和还原合成得到含氟苯并噁唑聚合物的单体2,2-双(4-羟基-3-氨基苯基)六氟丙烷(3)。将等摩尔量的对苯二甲酰氯与化合物3反应制得邻羟基酰胺聚合物5,然后再高温脱水环化即得到含氟聚苯并噁唑聚合物6。通过红外、质谱和核磁等表征手段确定了双酚AF的硝化产物2和含氟苯并噁唑聚合物单体3结构。邻羟基酰胺聚合物5及含氟聚苯并噁唑聚合物6的结构由红外表征确定。热重分析表明,含氟聚苯并噁唑聚合物6的5%失重温度为530℃,分解温度为573℃,具有良好的热稳定性。     

吲哚乙酸分子印迹电化学传感器的制备及分析应用

应用分子印迹技术,以吲哚乙酸为模板分子,吡咯为聚合单体,采用电聚合法在玻碳电极表面合成了性能稳定的吲哚乙酸分子印迹聚合物膜。利用方波伏安法分析吲哚乙酸在该印迹电极上的电化学行为,结果表明:0.55 V(vs.SCE)处的峰电流与浓度为5.0×10-6～2.4×10-4mol/L的吲哚乙酸呈线性关系,检出限(S/N=3)为2.0×10-6mol/L,响应时间为90 s;同一支印迹电极对吲哚乙酸响应值的RSD为1.7%(n=9);该印迹电极对吲哚乙酸具有较好的选择性,相对误差小于5%时,20倍的色氨酸、多巴胺和抗坏血酸以及50倍的组氨酸均对吲哚乙酸的测定不产生干扰。用该印迹电极对绿豆芽和黄豆芽进行分析,吲哚乙酸的浓度分别为5.07μmol/L和18.86μmol/L;对黄豆芽样品进行回收率测定,回收率在97%～104%之间。     

透明耐高温聚酰亚胺薄膜的制备及形状记忆性能的研究

本研究以N,N′-(2,2′-双(三氟甲基)联苯-4,4′-二基)双(1,3-二氧代-1,3-二氢异苯并呋喃-5-甲酰胺)(TATFMB)和4,4′-二氨基-2,2′-双(三氟甲基)联苯(TFMB)为单体制备聚酰胺酸(PAA)溶液,加入八(氨基苯基三氧硅烷)(OAPS)作为交联剂,通过热亚胺化得到了透明聚酰亚胺薄膜.差示扫描量热法(DSC)、动态热机械分析(DMA)和热失重分析(TGA)测定表明,多面体聚硅氧烷(POSS)结构的引入提升了材料的耐热性与热稳定性,同时赋予材料形状记忆性能.相比于以往报道的形状记忆聚酰亚胺,TATFMB/TFMB/OAPS聚酰亚胺薄膜具有高的玻璃化转变温度(tg).该薄膜具有良好的透明性(400～800nm平均光透过率92%,500nm处透过率91%).热机械分析(TMA)测试的结果表明,二酐单体TATFMB的引入使得聚合物具有较低的热膨胀系数(CTE).所制备的透明耐高温聚酰亚胺薄膜拓展了聚酰亚胺材料在光电显示器件与高温形状记忆材料领域的应用.     

螺吡喃吲哚啉类光致变色化合物的合成与LB膜研究

合成了光致变色化合物6′-硝基-1-乙基-8′-二十二酸甲酯-3,3-二甲基螺[2H-1-苯并吡喃-2′,2-吲哚啉)(简称SP2-22)和6′-硝基-1-十八烷基-8′-二十二酸甲酯-3,3-二甲基螺[2H-1-苯并吡喃-2′,2-吲哚啉](简称SP18-22)。制备了单分子层的Langmuir-Blodgett Films(简称LB膜)。根据膜的表面压力-面积等温曲线(π-A),研究了光线、温度、pH值及掺入正-十八烷的量等因素对SP18-22成膜性能的影响,发现了当成膜组分中SP18-22与正-十八烷的摩尔比为1:2时,其成膜性能最佳。     

含ESIPT染料的光开关多色 荧光聚合物纳米粒子

采用一步细乳液聚合法,将激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光染料给体4-甲基苯胺基苯并噻唑(ABT)和4-甲基苯酚基苯并噻唑(HBT)与光致变色受体2-(3′,3′-二甲基-6-硝基螺\[苯并吡喃-2,2′-吲哚啉\]-1′-基)辛基-甲基丙烯酸酯(SP8MA)引入单个聚合物纳米粒子中,合成一系列基于荧光共振能量转移(FRET)的新型光开关多色荧光聚合物纳米粒子.在365 nm紫外光和525 nm可见光的交替照射下,通过选择性发生给受体间的FRET,聚合物纳米粒子表现出多色及可开关调控和可区分的荧光发射信号.该纳米粒子在信息加密、动态防伪等方面有着潜在的利用价值.     

双吲哚硫醚衍生物的新合成方法

由氮气保护,将乙基乙烯基亚砜和叔丁基乙烯基亚砜在三氟乙酸酐的活化作用下分别与吲哚、N-甲基吲哚、2-甲基吲哚反应合成相应的双吲哚硫醚衍生物。考察了体系中有无2-氯吡啶、原料的投料比、反应温度、反应时间等因素对目标产物产率的影响,得出的优化条件为：体系中加入2-氯吡啶,n（乙基乙烯基亚砜）：n（2-氯吡啶）：n（吲哚）=1：2：3,反应温度-78℃~室温,反应时间50 h。在该优化条件下,双吲哚硫醚衍生物产率可达41%。     

N，N′-双（x-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基）草酰胺的合成

目的 设计合成2种新型的对称草酰胺、席夫碱桥连配体.方法 用草酸二乙酯和乙二胺合成N,N′-二(2-氨乙基)-乙二酰胺,然后再与邻香兰素、香兰素反应合成了两种最终化合物.结果 合成了化合物:N,N′-双(3-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基)草酰胺(H4Lc)和N,N′-双(4-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基)草酰胺(H4Ld).结论 利用元素分析、红外光谱、核磁谱图、紫外光谱、熔点测定等表征手段,最终确定了两种化合物的组成结构.     

N，N′-双（x-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基）草酰胺的合成

目的设计合成2种新型的对称草酰胺、席夫碱桥连配体。方法用草酸二乙酯和乙二胺合成N,N′-二（2-氨乙基）-乙二酰胺,然后再与邻香兰素、香兰素反应合成了两种最终化合物。结果合成了化合物：N,N′-双（3-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基）草酰胺（H4Lc）和N,N′-双（4-甲氧基水杨醛叉缩胺乙基）草酰胺（H4Ld）。结论利用元素分析、红外光谱、核磁谱图、紫外光谱、熔点测定等表征手段,最终确定了两种化合物的组成结构。     

一种新型聚合物颗粒的制备及其在氨基乙酸测定中的应用

设计一种基于荧光增强原理检测伯胺的新方法.利用邻苯二甲醛与烯丙基硫醇、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)在偶氮二异丁腈(AIBN)引发下热聚合制得了一种新型聚合物颗粒.该聚合物颗粒本身的荧光很弱,但可与伯胺作用,形成具有强荧光的异吲哚类化合物.利用聚合物颗粒的这一性质测定氨基乙酸.实验结果表明:在pH值为8.0的磷酸盐缓冲溶液/乙醇(体积比4:1)混合介质中,控制聚合物颗粒质量浓度为1.5 g/L,聚合物颗粒与氨基乙酸反应3 h以上,反应可进行完全,混合悬浮液的荧光强度可达到稳定值.聚合物颗粒悬浮液的相对荧光强度对氨基乙酸的浓度为5.0×10-6～7.O×10-5 mol/L时有线性响应,线性相关系数为0.997 3,检测限为1.4×10-6mol/L,回收率为98.1%～103.3%.此聚合物颗粒也可以用于其他伯胺化合物的测定.     

溶胀聚合物网弹性力学性能的研究

本文从交联-缠结网和炭黑填充硫化胶的大形变弹性分子理论出发,推导出溶胀条件下聚合物网的四种应力-应变关系式(单向拉伸,等轴和不等轴双向拉伸和纯剪切).成功地将溶胀交联网弹性状态方程同高聚物的体积分数V_2用三个分子参数C_1~′,C_2~′,和C_3~′联系起来,并对单向拉伸的应力-应变关系式进行了实验验证,较好地解释了V_2同C_1~′,C_2~′同C_3~′的依赖关系,表明缠结对模量的贡献只能达到一个非零的极限值.结果证明,溶胀后聚合物网大形变弹性分子理论能很好地预测溶胀聚合物网大形变的弹性力学行为,并为用溶胀法定量测定交联度提供理论依据.     

多重交联水凝胶的制备与性能研究

以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发体系,丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为亲水单体,甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)为疏水单体,十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为化学交联剂,聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(PDMC)和聚乙烯醇(PVA)为聚合物基质,通过自由基聚合制备了微晶-共价-离子-疏水缔合-氢键多重交联水凝胶。通过改变PDMC、AM和MBAA的量,制备出了结构不同的多重交联水凝胶。采用电子万能试验机对多重交联水凝胶的拉伸性能进行了测试,结果表明:1. 73 g PDMC、5 g AM、15 mg MBAA体系制备的多重交联水凝胶的力学性能最好,拉伸强度为0. 71 MPa,断裂伸长率为419. 0%。通过吸水性能的测试,表明所制备的多重交联水凝胶吸水性均较好,其中8. 75 g AM、15 mg MBAA体系制备的水凝胶的吸水率最高,为1612. 0%。     

酮肼自交联聚丙烯酸酯核壳乳液的制备及性能

以丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为单体原料,合成一种具备核壳结构的聚合物乳液,在此基础上,以双丙酮丙烯酰胺(DAAM)和己二酸二酰肼(ADH)为交联体系,合成得到一种自交联聚丙烯酸酯核壳乳液。产物的FT-IR,TEM,DSC测试表明该体系发生了交联反应且乳液胶乳粒子具有核壳结构;力学性能测试表明当DAAM和ADH的质量比为1时,聚合物乳液涂膜的拉伸强度可达6.92 MPa,比交联前提高了57.99%;接触角测试得出交联改性后的聚合物具有较低的接触角,提高了聚合物对粉尘颗粒的润湿性,解释了该聚合物与粉尘颗粒的作用机制。合成的自交联聚丙烯酸酯核壳乳液作为可剥离型去污剂在表面放射性去污方面具有良好的应用前景。