ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6
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<Nonlinear Polymer Rheology: Macroscopic Phenomenology and Molecular Foundation>书评
卢宇源, 李良彬, 俞炜, 安立佳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18170
[摘要](14) [HTML全文](10) [PDF 466KB](0)
摘要:
对<Nonlinear Polymer Rheology:Macroscopic Phenomenology and Molecular Foundation>(高分子非线性流变学:宏观唯象学及其分子基础)流变学专著进行了全面深入的分析与评价. 著者通过深入浅出的语言、生动形象的图解、严密深邃的辩证逻辑和极为简洁的数学表述,对高分子非线性流变学中的基本概念和模型,例如:屈服、有限内聚力和解缠结等,以及高分子非线性流变学中的典型现象,例如:应力过冲、非静态松弛、剪切带和应变硬化等,进行了系统地分析与探索. 在我国推介此书,对年轻学者快速了解该领域的前沿工作有重要的指导作用,即使对从事本领域研究的学者,在启发创新思维和提高品判能力方面仍有相当的帮助.
超分子形状记忆水凝胶研究进展
简钰坤, 路伟, 张佳玮, 陈涛
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018150
[摘要](40) [HTML全文](24) [PDF 1617KB](6)
摘要:
超分子形状记忆水凝胶(SSMHs)是一类利用超分子作用或动态共价键作为分子开关来固定临时形状,并能在特定的刺激下恢复初始形状的高分子水凝胶. 本文简要介绍了SSMHs的定义和发展历程,总结了利用不同种类的可逆作用构建SSMHs的最新进展,并扩展介绍了具有多重形状记忆效应和多功能的SSMHs. 最后,本文也对SSMHs所面临的挑战和未来发展方向进行了讨论.
有机锡低聚倍半硅氧烷催化固化双酚A型苯并噁嗪树脂结构与性能研究
包涵, 张月, 唐慧敏, 余鼎声, 徐日炜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018166
[摘要](21) [HTML全文](11) [PDF 1173KB](0)
摘要:
本文用八异丁基二硅烷醇与二丁基二氯化锡利用封端反应合成了有机锡倍半硅氧烷(DOSn-Bu),采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、X-射线单晶衍射等方法证实了化合物的分子结构. 随后利用溶液共混法制备了系列双酚A-苯胺型苯并噁嗪(BA-a-Bz)/ DOSn-Bu杂化树脂. 从杂化树脂分段固化的FTIR图中可看出,噁嗪环在160 ~ 180 °C发生开环. DSC结果表明:DOSn-Bu的催化作用使BA-a-Bz的起始固化温度下降了约50 °C、峰值固化温度下降了约30 °C,动态力学热分析(DMTA)、热失重(TGA)测试结果也表明杂化材料的储能模量和残炭率有所提高. 从扫描电镜元素分布图(SEM mapping)看出,催化剂在体系中分散均一,与树脂基体相容性良好且断面SEM图像显示杂化后材料比纯噁嗪树脂的粗糙度增加.
纳米压印调控PCL-b-PLLA受限结晶取向行为的研究
戈欢, 张发军, 黄海瑛, 何天白
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18137
[摘要](89) [HTML全文](58) [PDF 1345KB](9)
摘要:
本文以双结晶性嵌段共聚物聚ɛ-己内酯-聚左旋丙交酯(PCL-b-PLLA)为研究对象,利用纳米压印技术,借助原子力显微镜(AFM)和掠入射广角X-射线衍射(GIXRD)研究受限空间内聚合物的结晶取向行为. 根据PCL和PLLA结晶顺序的差别,可以将结晶过程分为一步结晶(T-Tc,PCL)和两步结晶(T-Tc, PLLA-Tc,PCL). 在一步结晶过程中,PCL晶体被限制在模板中并且通过改变压印方式(熔体直接压印,R1或室温压印(RT)后再升温,R2),可在受限空间内获得长程有序的PCL晶体,晶体的快速生长方向(b轴)分别沿着垂直于(N)和平行于(P)模板的长轴方向. 晶体生长方向的改变与压印过程中受限空间内熔体流动产生的取向以及嵌段共聚物分子链受限作用有关. 在两步结晶过程中,虽然PCL和PLLA晶体被限制在受限空间内,但是PLLA在较高的温度下结晶,压印形成的熔体流动产生的剪切取向在结晶前会很快回复到平衡态,而处于熔融态的PCL对PLLA分子链的运动无明显的限制作用,受限空间内PLLA晶体无明显取向结构. 随后第二步PCL结晶时,PLLA晶体为受限空间内的PCL提供了更多的成核位点,导致受限空间内PCL晶体同样无明显长程有序性.
酶催化引发RAFT聚合及其功能化:一种合成精密聚合物的可持续发展策略
郭华章, 安泽胜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18120
[摘要](186) [HTML全文](145) [PDF 978KB](42)
摘要:
酶催化与可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合的结合是一种合成精密聚合物的可持续发展策略,近年来在高分子聚合领域引起了广泛的关注. 我们课题组在该领域开展了一系列工作. 酶催化引发的RAFT聚合可以在温和条件下高效合成分子量与构型可控且分散度低的聚合物. 酶催化除氧与酶催化引发的联用实现了在空气存在的条件下合成多嵌段及超高分子量聚合物. 此外,利用酶的催化多功能性实现了一酶三催化,用于规整聚合物的高效合成与生物点击化学修饰. 本文从以上3个方面介绍了酶催化用于RAFT聚合的研究现状,并对该方向的发展提出了前瞻性的预期.
含三苯胺侧基结构的聚酰亚胺及其光致发光性能研究
瞿伦君, 唐丽爽, 刘四委, 池振国, 陈旭东, 张艺, 许家瑞
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18075
[摘要](96) [HTML全文](85) [PDF 2640KB](10)
摘要:
本文通过分子结构设计,合成了2种结构相似、电子效应明显不同的含三苯胺结构二胺单体TPNDA和TPCDA. 所制备的2种二胺单体分别与2种芳香型二酐(BPADA、HQDPA)进行聚合反应,并通过热酰亚胺化法制备得到4种新型聚酰亚胺薄膜. 研究结果显示,4种聚酰亚胺薄膜均表现出优异的热稳定性,在紫外光照射下,含TPNDA结构的聚酰亚胺(TPNBPI、TPNHPI)没有呈现荧光特性,而含TPCDA结构的聚酰亚胺(TPCBPI, TPCHPI)均可发明显的橙色荧光. 对模型化合物的理论计算结果表明,共轭的TPNDA体系及不共轭的TPCDA体系均应为跃迁禁阻的不发光体系. 进一步的研究表明,含TPCDA结构的聚酰亚胺体系的发光性质主要源于以下两方面原因:(1)与N原子相比,sp3的碳原子隔断了三苯胺结构与聚合物主链酰亚胺环的共轭性,有利于消除聚酰亚胺分子内电荷转移效应对TPA侧基的影响;(2)相对独立的侧基TPA可与聚酰亚胺分子主链之间发生强的分子间相互作用,该相互作用可导致该体系发射较强的橙色荧光.其最大发射发光波长红移达184 nm,且发光强度明显增强.
二维自组装聚合制备寡层有机-氧化硅纳米杂化材料
武星, 江晨, 张娜, 陈放, 白玮, 白如科
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18104
[摘要](188) [HTML全文](106) [PDF 897KB](24)
摘要:
设计、合成了一种两亲性硅氧烷前驱体(PABI),一端为羧基,另一端为具有反应性的硅氧烷基团. 利用两亲性分子在水溶液中的自组装特性,研究了它的“二维自组装聚合”. 实验结果表明,PABI的二维自组装聚合行为与介质、碱的种类和碱的用量等因素有关. 我们发现用四甲基胍(TMG)为碱时,PABI在水中通过自组装聚合可以形成寡层二维有机-氧化硅纳米杂化材料. 透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)的测试结果显示,片层的尺寸为几百纳米到几微米,片层的厚度为6 ~ 9 nm. 当在水/有机溶剂(如DMSO、DMF、THF或MeOH)的混合溶液中进行自组装聚合时,均未得到层状结构的杂化材料. 当用三乙胺和氢氧化钠为碱时,在水中只能得到多层堆积的杂化材料. 本研究结果表明,通过二维自组装聚合,可以获得寡层甚至单层二维有机-氧化硅杂化材料.
热拉伸诱导聚乳酸立构复合晶的研究
王刚, 王柯
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18011
[摘要](133) [HTML全文](55) [PDF 932KB](6)
摘要:
通过溶液共沉淀-压板的方法,在聚乳酸混合物中形成了具备一定有序度的“准有序相”,并基于此结构在聚乳酸的玻璃化转变温度附近进行拉伸形成了立构复合晶(SC晶). 红外光谱的结果表明足够高含量的右旋聚乳酸是诱导形成SC晶的前提:5%含量试样在测试中没有获得SC晶,当含量高达20%时则可以通过低温退火或者拉伸处理试样来形成SC晶. 70 °C退火时由于自成核作用以及准有序相的异相成核作用,往往伴随形成α'晶. 在50 °C拉伸时受限于链段活性只能形成中间相;在70 °C时拉伸模式对诱导效果有很大影响. 以较快速率(应变速率γ = 0.06 s−1)拉伸可以诱导高纯度的SC晶,间歇性的拉伸会同时形成α'晶和SC晶2种晶体.
两亲性共轭高分子聚(对亚苯基丁二炔)的合成与二维自组装
江晨, 武星, 张娜, 陈放, 白如科
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18100
[摘要](219) [HTML全文](94) [PDF 1307KB](18)
摘要:
设计、合成了两亲性线型共轭聚合物聚(对亚苯基丁二炔) (A-PPB),研究了它在溶液中的二维自组装行为. 首先合成了A-PPB的前驱体聚合物PPB,利用核磁氢谱(1H-NMR)、傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱对聚合物的结构及分子量进行了表征. 然后通过水解反应,获得了两亲性共轭聚合物A-PPB,并考察了它在水、甲醇以及甲醇/甲苯混合溶剂中的自组装行为. 透射电子显微镜(TEM)的测试结果表明,A-PPB在水溶液中自组装形成了二维超分子纳米片(2D-SNS),尺寸达几微米;用原子力显微镜(AFM)测得2D-SNS的厚度为5 nm左右,由不超过3层的二维超分子聚合物层堆积而成. 高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)及X-射线衍射(XRD)的测试结果表明,2D-SNS是由A-PPB分子链平行堆积而成. 在甲醇溶剂中,A-PPB形成了无规聚集体,而在甲醇/甲苯混合溶剂中则自组装形成了多层堆积的二维超分子纳米片. 对比研究表明,非亲水的PPB在氯仿/甲醇混合溶剂中形成的是比较厚的层状聚集体. 还发现聚合物的链长对于自组装形成二维超分子片层也会有影响,当用数均聚合度为8的两亲性低聚(对亚苯基丁二炔)(A-OPB)在水溶液中进行自组装时,只能形成尺寸较小的无规聚集体. 由此可见,聚合物的两亲性、电荷排斥作用以及聚合物链长等因素都会对共轭聚合物的二维自组装行为产生重要影响.
界面交联制备聚多巴胺复合纳滤膜的性能调控
唐安琪, 路景驭, 冯炜林, 张培斌, 朱利平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18109
[摘要](97) [HTML全文](107) [PDF 1049KB](20)
摘要:
通过多巴胺在水溶液中的自聚-组装,形成聚多巴胺(PDA)纳米聚集体,进一步以尺寸可调的PDA纳米聚集体为水相反应物,以酰氯为油相单体,通过界面交联法制备了渗透选择性优异的复合纳滤膜,其分离性能可通过水相pH值进行调控. 采用紫外吸收光谱和动态光散射等表征了PDA聚集体在水相中的结构特点,分析了复合膜表面的微观结构与物化性质. 研究发现,随着水相pH值由中性(pH = 6)向强碱性(pH = 13)逐渐过渡,复合膜的Na2SO4截留率呈先增后减趋势. 在水相pH = 12时,制得的复合膜于0.4 MPa下纯水通量可达64 L m−2 h−1,Na2SO4的截留率达90%,对染料日落黄的截留率达97%. 与文献报道的PDA表面沉积法相比,此方法大大缩短了PDA沉积时间,提高了制膜效率,所制备的复合纳滤膜分离性能可调.
单茂钪催化月桂烯与丁二烯共聚合的研究
付洪然, 宋芸芸, 任晓瑞, 郭方
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18088
[摘要](65) [HTML全文](51) [PDF 1161KB](8)
摘要:
采用(C5Me4SiMe3)Sc(CH2SiMe3)2(THF)(1)、Cp′Sc(CH2C6H4NMe2-o)2 (2: Cp′ = C5Me4SiMe3; 3: Cp′ = C5H5) 3种单茂钪催化剂,考察了其催化月桂烯均聚合以及与丁二烯共聚合的性能,并通过核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)、凝胶渗透色谱法(GPC)和示差扫描量热法(DSC)对所获聚合物的微观结构和热性能进行了分析. 结果表明,单茂钪的配体结构直接影响月桂烯聚合的选择性和分子量. 配体空间位阻较大的单茂钪12催化月桂烯均聚合的活性(104 g polymer molSc−1h−1)和选择性相当,获得以3,4-结构为主(61% ~ 74%)的聚月桂烯. 由单茂钪12获得的聚月桂烯的玻璃化温度分别为−48和−45 °C,分子量(Mn)仅为1.7 × 104 ~ 5.6 × 104. 配体空间位阻较小的单茂钪3催化月桂烯均聚合的催化活性高达105 g polymer molSc−1 h−1,获得以cis-1,4-结构为主(95%)的聚月桂烯,聚月桂烯的玻璃化温度为−70 °C. 采用单茂钪3改变其与月桂烯的比例可实现对聚月桂烯分子量的有效调控(Mn = 7.0 × 104 ~ 2.31 × 105). 单茂钪3也可以催化月桂烯和丁二烯共聚合,5 min内两单体的转化率均达100%,获得与加料组成一致的月桂烯-丁二烯无规共聚物,共聚合活性高达105 g polymer molSc−1h−1. 月桂烯-丁二烯共聚物组成和分子量可以通过改变月桂烯和丁二烯的用量来调控,在本文实验范围内设计获得了月桂烯含量范围为19 mol% ~ 75 mol%、Mn在1.02 × 105 ~ 2.32 × 105、分子量分布在1.38 ~ 1.84的月桂烯-丁二烯无规共聚物,共聚物中两单体的1,4-选择性均大于92%. 所获不同组成的月桂烯-丁二烯共聚物只有一个玻璃化转变温度. 共聚物中月桂烯的含量由19 mol%的增加到75 mol%,共聚物的玻璃化转变温度从−95 °C增加到−71 °C.
用于合成聚对苯二甲酸乙二醇酯的KF/Al2O3催化剂研究
蔡志锋, 王庆印, 刘绍英, 王公应
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3004.2018.18014
[摘要](128) [HTML全文](84) [PDF 1508KB](39)
摘要:
采用浸渍法制备了KF/Al2O3催化剂,研究了KF含量和焙烧温度对KF/Al2O3催化剂结构、活性和性能的影响,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和N2低温物理吸附对KF/Al2O3催化剂的结构进行表征,也用Hammett indicator测定了KF/Al2O3催化剂的碱度和碱量. 探讨了KF含量、焙烧温度与KF/Al2O3催化剂结构、碱度和碱量的关系以及KF/Al2O3催化剂结构、碱度和碱量与其用于酯化法合成聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)催化活性的关系. 研究结果表明,KF/Al2O3催化剂中出现了K3AlF6、 KAlO2和K2CO3等新的物相,催化剂中的中等强度的碱性有利于PET的聚合反应、强碱性会促进PET的降解反应. KF含量为25%,在400 °C焙烧的25-KF/Al2O3-400催化剂中含γ-Al2O3、K3AlF6和少量K2CO3,碱性和碱量适中,催化活性最好,制备的PET的特性黏数为1.07 dL/g、端羧基值为20.29 mol/t、二甘醇含量为2.85%、L值为86.6和b值为4.6.
软受限条件下嵌段共聚物薄膜缺陷消除的理论研究
宋俊清, 刘一新, 张红东
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18097
[摘要](72) [HTML全文](45) [PDF 1038KB](6)
摘要:
理解缺陷消除机理对于制备无缺陷的长程有序嵌段共聚物薄膜至关重要. 本文利用弦方法结合自洽平均场理论研究了接枝均聚物高分子刷在AB两嵌段共聚物垂直层薄膜的偶极位错缺陷消除中发挥的作用. 研究发现,高分子刷的“浸润效应”和“重排效应”能够降低χAB的有效值,增大跳跃扩散的扩散系数,进而促进“桥连”结构的形成. 并且,接枝高分子刷的基底表面的“硬度”越小,以上2种效应越显著,越能进一步降低缺陷消除过程中形成“桥连”结构这一关键步骤的能量壁垒.
基于双碲键的动态共价聚合物的合成及其性能研究
刘佳, 马晓宁, 郎美东
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18133
[摘要](102) [HTML全文](51) [PDF 1846KB](20)
摘要:
以单质碲、硼氢化钠和溴丙醇为原料合成了一种羟基功能化的双碲化合物,即2,2'-二碲二丙醇((HOC3H6Te)2);以(HOC3H6Te)2为引发剂,在脂肪酶Novozym 435的催化作用下,分别引发己内酯(ε-CL)和1,3-二恶烷-2-酮(TMC)开环聚合,制备了含双碲聚己内酯((PCLTe)2)和含双碲聚碳酸酯((PTMCTe)2),并利用1H-NMR、125Te-NMR对其结构进行表征. 以联苯二碲(PhTe)2、(PCLTe)2为研究对象,利用1H-NMR、13C-NMR、125Te-NMR探究了含双碲聚合物的动态性能. 结果表明,在避光和室温条件下,(PhTe)2与(PCLTe)2能立即发生双碲键的相互交换反应,并瞬间达到反应平衡. 利用125Te-NMR、飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)证明了在没有外界刺激的条件下,(PCLTe)2与(PTMCTe)2之间可以发生相互交换反应,并产生了嵌段共聚物(PCLTeTePTMC), 这种嵌段共聚物极大地提高了(PCLTe)2与(PTMCTe)2之间的相容性,并改善了(PCLTe)2/(PTMCTe)2共混薄膜的力学性能.
聚合物接枝纳米粒子两亲性分子在溶液中自组装行为的模拟研究
李青霄, 王铮, 尹玉华, 蒋润, 李宝会
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18072
[摘要](58) [HTML全文](32) [PDF 940KB](19)
摘要:
利用布朗动力学模拟方法,研究了聚合物接枝纳米粒子组成的两亲性分子在溶液中的自装行为. 这种两亲性分子可通过自组装形成多种结构. 考察了两亲性分子浓度、疏溶剂纳米粒子直径、聚合物链和纳米粒子之间的相互作用、聚合物链的链长以及溶剂性质对组装结构的影响. 构建了随不同参数变化的形态相图. 我们观察到2种囊泡形成路径,并且通过控制两亲性分子浓度,能实现2种路径之间的转变,并将本研究的模拟结果与已报道的相关实验观测和模拟结果做了比较.
高分子材料刮擦行为研究进展
徐杨, 李顿, 沈佳斌, 郭少云, Hung-JueSue
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18089
[摘要](79) [HTML全文](65) [PDF 2057KB](20)
摘要:
随着高分子材料在光学、包装、汽车及建筑装饰等领域的广泛应用,市场对其表面质量的要求越来越高. 刮擦是尖锐硬物在材料表面滑动时产生的一种力学变形和破坏行为. 多维复杂应力的作用使材料表面因塑性变形而形成可见划痕,从而对材料的美观性、完整性和持久性带来负面影响. 近年来,随着刮擦测试方式和相关标准的建立,并结合计算机的模拟预测,研究者们对高分子材料在刮擦过程中的破坏模式与机理及其内在多层次结构与刮擦性能关系的理解日趋深入,从而为高分子材料的耐刮擦性能改性提供了重要的实验和理论依据. 基于此,本文综述了国内外在高分子材料刮擦性能测试和表征方法、刮擦过程中的变形与破坏机理、刮擦行为的影响因素以及耐刮擦改性方法等方面的研究进展.
纳米棒的类聚合组装行为研究
刘晓娜, 高梁, 王立权, 张承岩, 林嘉平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18082
[摘要](55) [HTML全文](73) [PDF 1023KB](8)
摘要:
构建了两端修饰有疏水聚合物的纳米棒模型,利用布朗动力学模拟研究了其组装行为,考察了溶剂选择性、纳米棒长度和纳米棒浓度等因素对组装行为的影响. 研究表明,纳米棒可发生类似于高分子聚合的组装行为,在大部分情况下,其动力学符合高分子逐步聚合原理. 但是,当纳米棒浓度较高或聚合物溶解性较好时,纳米棒的增长难以用逐步聚合原理来描述. 本研究工作阐明了纳米棒的类聚合组装动力学,可为一维多级有序结构的设计和制备提供思路.
基于氧杂蒽结构的硫醚化合物的设计合成及引发/调控苯乙烯自由基聚合的研究
于昊宇, 邵健为, 陈冬, 王世超, 王力, 杨万泰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18107
[摘要](44) [HTML全文](25) [PDF 684KB](5)
摘要:
讨论了5种含有氧杂蒽结构的硫醚化合物的合成过程. 以占吨醇为起始原料,通过高氯酸催化其与苯硫酚缩合制备苯硫醚,通过对占吨醇氯代并与甲硫醇钠反应制备甲硫醚,2条路径最终均通过正丁基锂拔氢和烷基化反应得到目标产物. 通过核磁共振1H-NMR、13C-NMR、傅里叶红外光谱(FTIR)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)手段对5种硫醚进行表征和结构确认. 系统研究了硫醚化合物单独使用及其与传统引发剂共用时的苯乙烯(St)自由基聚合行为. 80 °C下,硫醚化合物均能引发St的本体聚合,但聚合转化率低且表现出不受控的普通自由基聚合行为. 而当将硫醚化合物与偶氮二异庚腈(ABVN)共同用于St在甲苯中的溶液聚合中时,能够在65 °C下获得比本体聚合更高的转化率,聚合体系表现出一定的可控性,分子量随转化率增加呈现线性增长. 此外,研究并对比了不同ABVN/硫醚化合物摩尔比和聚合温度下的St自由基聚合行为.
可注射的壳聚糖/纳米金温敏性水凝胶的构筑及其光热性能研究
曾金凤, 杨雯迪, 施冬健, 李小杰, 陈明清
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18048
[摘要](300) [HTML全文](197) [PDF 1271KB](39)
摘要:
为提高对恶性肿瘤的治疗效率,制备了具有光热性能的壳聚糖/纳米金可注射性水凝胶用于肿瘤的多次光热治疗. 选用生物基大分子壳聚糖(CS)原位还原制备了壳聚糖-纳米金(CS-Au NPs)复合物. 再加入β-甘油磷酸钠(β-GP)制备了相转变温度接近人体体温的温敏性水凝胶(CGP/Au NPs). 实验结果表明,CGP/Au NPs在室温下为溶胶,具有可注射性;达到人体体温后,快速形成凝胶. 由于Au NPs的表面等离子体共振效应,基于壳聚糖/纳米金的复合凝胶在激光照射下具有优异的光热转换性能,最高温度可达55 °C,而且在多次激光照射后仍可以保持较好的光热转换能力. Au NPs可在壳聚糖水凝胶的帮助下长时间固定于病灶,用于肿瘤的多次光热治疗. 另外,CGP/Au NPs复合水凝胶具有良好的稳定性,Au NPs在凝胶内部分布均匀一致,可有效避免Au NPs聚集而产生局部高温或从凝胶内部泄漏而影响光热治疗的效果. 同时,CGP/Au NPs具有优异的生物相容性和生物可降解性能. 因此,基于壳聚糖与Au NPs的可注射性水凝胶,有望实现肿瘤的“一次注射,多次光热治疗”的目的.
表面等离子体共振光谱研究蛋白质-高分子结合体在金表面的自组装
李金, 王雯雯, 褚立强
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18063
[摘要](233) [HTML全文](139) [PDF 896KB](11)
摘要:
研究了蛋白质-高分子结合体在金片表面的自组装行为. 首先制备了一种引发剂2-溴-2-甲基丙酸-2-氨氧基乙酯(ABM),该引发剂可以与5′-磷酸吡哆醛(PLP)活化的牛血清白蛋白(BSA)的氮端相连,进而得到大分子引发剂BSA-Br. 最后以甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)为单体,利用原子转移自由基聚合法(ATRP)制备BSA-POEGMA结合体. 利用红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)、基质辅助激光解析串联飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)对各步产物进行表征. 利用表面等离子体共振光谱(SPR)研究BSA-POEGMA结合体在金片表面的自组装行为,以及金片表面吸附的BSA-POEGMA结合体对其他蛋白质包括溶菌酶(Lys)和纤维蛋白原(Fib)的吸附效果影响.
后处理方式对琼胶纤维性能的影响
刘晶晶, 薛志欣, 燕苗, 张全意, 夏延致
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18029
[摘要](97) [HTML全文](74) [PDF 1099KB](2)
摘要:
利用琼胶良好的凝胶性用湿法纺丝制备琼胶纤维,为了解决湿法纺丝制备的琼胶纤维的并丝现象,提高琼胶纤维的力学性能,用不同的试剂对琼胶纤维进行后处理,借助电镜、力学性能、接触角测试、热重分析、红外光谱等手段,研究了琼胶纤维经不同试剂处理后的结构、力学性能和热性能. 结果表明:用氨基硅油处理的琼胶纤维在表面形成一层疏水膜,无并丝现象,力学性能显著提高,接触角为106.4°,疏水性能提高;用四硼酸钠处理的琼胶纤维,并丝现象解决,但是纤维表面变得粗糙,力学性能也有所降低,接触角变小,极限氧指数增加到22%,表现出一定的阻燃性.
酚醛/SiO2双体系凝胶网络结构杂化气凝胶的制备与性能
师建军, 孔磊, 左小彪, 刘登瑶, 严蛟, 冯志海
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18054
[摘要](298) [HTML全文](138) [PDF 1032KB](25)
摘要:
通过Sol-Gel反应过程控制,调节酚醛树脂(PR)溶液和SiO2溶胶液的凝胶时间,共凝胶反应制备PR和SiO2凝胶网络互穿的PR/SiO2杂化气凝胶. 考察了杂化气凝胶表观密度、收缩率、孔结构、微观形貌、热稳定性和力学性能随SiO2气凝胶含量的基本变化规律. 研究结果表明:伴随SiO2气凝胶含量的增加,PR/SiO2杂化气凝胶表观密度正比增加;同纯PR有机气凝胶相比,杂化气凝胶孔结构得到明显改善,当[TEOS] = 1.50 mol/L时,平均孔径减小了一半,降至0.25 μm,比表面积由24.60 m2/g增至44 m2/g左右;微观形貌照片显示有机气凝胶网络骨架中的大孔逐渐被SiO2溶胶粒子填充,变成更细小疏松的孔结构形貌,孔径分布明显变宽,SiO2气凝胶在PR凝胶骨架中纳米尺度内均匀分散;无机SiO2气凝胶的引入能有效提高有机气凝胶骨架结构的强度和热稳定性,纳米分散SiO2溶胶粒子的热阻隔效应抑制了PR有机骨架的热分解速率,当[TEOS] = 1.00 mol/L时,杂化气凝胶的Tmax由539 °C提高到602 °C,热分解温度区间明显展宽.
基于氢键力学增强型维生素D3脂质体复合水凝胶的构建及骨修复研究
程若昱, 崔文国
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18066
[摘要](257) [HTML全文](68) [PDF 2421KB](5)
摘要:
基于氢键和光交联双交联网络构建力学增强型维生素D3脂质体复合水凝胶,并通过药物控释促进成骨分化. 通过甲基丙烯酸酯明胶(GelMA)与载药脂质体的氢键作用,形成双交联网络,实现复合水凝胶体系最大断裂力值和弹性模量均提升至原来的2倍. 通过脂质体对于脂溶性药物维生素D3的包载,实现维生素D3在水凝胶网络中均匀分散和缓慢释放. 体外研究表明,该复合水凝胶比GelMA有着更显著的促进成骨分化作用,且不影响细胞的增殖黏附. 因此,该类型脂质体增强型水凝胶在拓宽水凝胶装载和控释药物及组织修复方面有良好的前景.
等规聚丙烯离聚体增容聚丙烯/尼龙11共混体系研究
杜惠真, 杨飞, 张坤玉, 马哲, 王彬, 潘莉, 李悦生
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18090
[摘要](210) [HTML全文](112) [PDF 1166KB](27)
摘要:
以碘代等规聚丙烯为大分子反应中间体,通过季胺化亲核取代反应和点击化学反应,制备了N-甲基咪唑聚丙烯离聚体(IA)和邻巯基苯胺盐酸盐聚丙烯离聚体(IB),并将其作为等规聚丙烯/生物基尼龙11 (iPP/PA11)共混体系的增容剂. 通过动态力学分析(DMA)、扫描电镜(SEM)和力学性能测试,对iPP/PA11/聚丙烯离聚体三元共混体系的相形态与性能进行了系统研究. DMA测试结果显示,2种聚丙烯离聚体使iPP/PA11共混体系的Tg相互靠近;SEM结果显示,离聚体的加入使分散相粒子尺寸显著减小,两相界面作用力增加;力学性能测试表明,iPP/PA11/IA、iPP/PA11/IB三元共混体系的拉伸强度和冲击强度保持较好的水平. 以上研究结果表明,IA、IB可以显著改善iPP/PA11共混体系的相容性.
通过高速挤出制备高性能PBS/PETG共混材料
樊茂, 傅思睿, 郭硕, 陈枫, 傅强
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18005
[摘要](550) [HTML全文](446) [PDF 2037KB](60)
摘要:
通过高速挤出技术制备了高性能聚丁二酸丁二醇(PBS)/聚(乙二醇-co-环己烷-1, 4-二甲醇对苯二酸酯) (PETG)共混材料,研究了不同PETG含量和不同螺杆转速对共混材料相区尺寸和性能的影响. 研究发现PETG质量分数存在一个最佳用量:即为20%时,随着转速的提高PETG分散相相尺寸从最初的2.27 μm逐渐降低到0.89 μm. 与此同时,共混材料的屈服强度从最初的26.2 MPa增加到33.4 MPa,提高了27.5%. 断裂伸长率也从最初的13.3%提高到133.3%,实现了从脆性断裂到韧性断裂的转变. 而当PETG的质量分数为10%或30%时,提高转速对PETG分散相的相尺寸减少不多,对共混材料力学性能有一定提升. 最佳用量的存在表明高速挤出引起的相区尺寸减少是一个破碎与聚并动态平衡的过程. 将不同的组成和加工的转速下获得的共混物的屈服强度与分散尺寸作图,发现它们成近似的反比关系,进一步证明PETG减小分散相相尺寸对共混材料性能提升的重要性.
芴基聚磷腈微球的制备及其对苯并嗪树脂阻燃性能的影响
赵春霞, 赵玲, 何晓佳, 苟浩澜, 李云涛
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18042
[摘要](240) [HTML全文](91) [PDF 1755KB](12)
摘要:
以六氯环三磷腈(HCCP)和4,4′-(9-芴)二苯酚为原料,通过超声辅助沉淀聚合制备芴基聚磷腈(PZFP)微球,并将其用于双酚A型苯并噁嗪树脂(PBa)的阻燃改性. 热重分析仪(TGA)、锥型量热仪(CONE)和动态热机械分析仪(DMA)测试结果表明,PZFP可提高PBa热降解后残留量,并能显著降低热释放速率(HRR),延长点燃时间(TTI),提高火灾性能指数(FPI),起到良好的阻燃作用. 其中,PBa/PZFP-10%具有最佳阻燃性能. 与纯PBa相比,PBa/PZFP-10%的HRR值由566 kW/m2降低到214 kW/m2,玻璃化转变温度(Tg)和储能模量略有提高. 纯PBa和PBa/PZFP-10%的Tg分别为222 和226 °C. PBa/PZFP-10%复合材料的CONE测试后炭层扫描电镜(SEM)和热重-红外联用(TG-FTIR)结果显示,PZFP在PBa燃烧过程中,可以促进PBa主链和侧基交联成炭,形成外表面致密和内部多孔结构的凝聚相;PZFP本身热解产物部分参与凝聚相形成过程,仍有少量逸到气相中阻碍或终止气相燃烧循环. PZFP在PBa基体中起到凝聚相和气相阻燃机理协同作用.
云母表面低分子量聚氧乙烯单层片晶等温增厚动力学
刘一新, 陈尔强
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17333
[摘要](385) [HTML全文](214) [PDF 838KB](17)
摘要:
采用附有热台的原子力显微镜(AFM)原位跟踪研究了2种低分子量聚氧乙烯(PEO)样品的单层片晶在云母表面的增厚行为. 实验发现表面平整的一次折叠链片晶在其熔点以下等温退火时,其内部陆续出现增厚区域(增厚粒子). 单个增厚粒子可在厚度和侧向尺寸2个维度同时生长. 其中,增厚粒子的厚度随时间的变化曲线呈S形,并具有显著的温度相关性. 基于在厚度维度满足成核机理的假设,可推导出厚度与时间的对数成正比关系. 据此关系可进一步求得片晶侧表面自由能,结果与文献报道一致,并且对于2种PEO样品的结果也相近,确认了我们提出的机理的合理性. 增厚粒子侧向尺寸随时间线性生长,生长速率与退火温度正相关,推测与片晶中的链滑移有关.
序列可控高分子的合成及应用
张留乔, 黄智豪, 张正彪, 朱秀林
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18101
[摘要](29) [HTML全文](17) [PDF 1363KB](5)
摘要:
序列可控高分子是指高分子链中不同单体单元按特定顺序排列的高分子. 自然界中的生物大分子,如核酸分子和多肽,其精确的序列结构决定了其复杂功能的表达. 受此启发,序列可控高分子的合成及序列结构与性能关系研究近年来受到了越来越多的关注. 本文介绍了近年来在序列可控高分子合成方面的重要研究成果,突出介绍了本课题组在序列可控高分子方向的研究进展. 最后,对序列可控高分子的应用进行了总结和展望.
聚氧化乙烯受限态下等温结晶动力学的高速扫描量热研究
杨榕, 李红梅, 姜菁, 周东山
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18024
[摘要](135) [HTML全文](66) [PDF 1032KB](7)
摘要:
利用高速扫描量热仪(FSC)研究聚氧化乙烯(PEO)样品在三维受限小液滴中的等温结晶过程,获得了样品从玻璃化转变温度至熔点温度整个区间的等温结晶动力学. PEO本体样品由于异相成核作用明显,以5 × 104 K/s的速率降温依然无法抑制其在降温过程中的成核过程,而通过PEO薄膜去润湿获得的小液滴则可在1 × 104 K/s升降温速率下获得完全无序态的样品. 对本体PEO和去润湿得到的PEO液滴样品进行不同温度的等温结晶实验,通过对比PEO受限前后等温结晶动力学的变化发现,相对于PEO本体样品,液滴样品的结晶速率在整个等温温度区间均有所下降. 在高温异相成核控制区,当PEO样品受限成为多个比本体样品直径小10倍左右的小液滴后,每个液滴内异相成核位点数减少或缺失,从而导致整体总结晶速率降低;而低温均相成核控制区,由于PEO样品的独特性,异相成核对其成核过程仍然有一定的影响,受限成液滴后此影响消失,同时链段扩散晶体生长过程受到尺寸效应的限制,也在一定程度上影响了PEO的总结晶速率.
侧链含偶氮吡啶的N-异丙基丙烯酰胺共聚物的制备及其多重响应性
薛小强, 钱烽, 黄文艳, 杨宏军, 蒋其民, 周磊, 蒋必彪
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18002
[摘要](174) [HTML全文](161) [PDF 1565KB](33)
摘要:
经重氮偶合等步骤制备了新型偶氮吡啶单体—甲基丙烯酸-4-(4-吡啶基偶氮)苯酯(PAZO). PAZO、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(EGMA)无规共聚得到多重响应三元共聚物P(NIPAM-co-PAZO-co-EGMA). 采用凝胶渗透色谱和核磁共振氢谱对聚合物结构进行表征,经紫外光谱对聚合物进行研究,发现聚合物有良好的光致顺反异构. 偶氮吡啶在酸性条件下,紫外光照反式吸收峰稳定存在,吸收峰衰弱被抑制;碱性条件下,紫外光照反式吸收峰衰弱明显,顺式吸收峰得到增强并且稳定存在. 聚合物最低相转变温度(LCST) 为49 °C,经紫外光照LCST下降2 °C,变为47 °C,这是由于紫外光照改变了偶氮吡啶的顺反异构使得聚合物的尺寸增大,导致PNIPAM链段对温度更灵敏更易聚集,LCST下降. 聚合物溶液通入CO2后,LCST变为62 °C,升高了13 °C. 向溶液中通入氩气排除CO2,溶液的LCST再次变为49 °C. 交替通入CO2和氩气,溶液LCST具有可逆性. 表明该聚合物具有温度、光、pH以及气体响应性.
聚二甲基硅氧烷与聚四氢呋喃三嵌段共聚物的合成表征与性能
章琦, 魏梦娟, 邓金睿, 吴一弦
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18032
[摘要](213) [HTML全文](131) [PDF 1655KB](29)
摘要:
通过可控/活性正离子开环聚合设计合成一系列不同分子量的聚四氢呋喃活性链(PTHF+),利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的双端胺基与PTHF+反应制备PDMS与聚四氢呋喃(PTHF)的新型三嵌段共聚物(PTHF-b-PDMS-b-PTHF). 通过FTIR与1H-NMR表征产物化学结构及共聚组成,由TGA、DSC及DMA研究嵌段共聚物热性能与动态力学性能,采用TEM和in situ POM观察嵌段共聚物的微观形态与结晶形态. 常温下表征共聚物材料自修复性能及37 °C 下表征其抗菌性能. 结果表明:采用AllylBr/AgClO4体系引发四氢呋喃可控/活性正离子开环聚合制备预期分子量的PTHF+,进一步与双端胺基官能化PDMS反应,反应效率可达95%左右,设计合成出一系列不同共聚组成的PTHF-b-PDMS-b-PTHF三嵌段共聚物. 该共聚物呈现双连续微观相分离结构和结晶现象,随着PTHF链段的增长(Mn,PTHF = 1000 ~ 2000),结晶速率加快;与相同分子量均聚PDMS和PTHF相比,所制备的三嵌段共聚物的热稳定性明显提高;三嵌段共聚物链中存在2个―NH―基团,在分子链间形成氢键导致产生物理交联及聚合物网络,使材料具有较好的弹性、柔韧性和强度,同时具有自修复特性,将材料完全切开,常温下24 h后断面发生良好愈合,在应力作用下可被拉伸至原长的1.5倍;原位制备的三嵌段共聚物/银纳米复合材料对大肠杆菌表现出良好的抗菌性能. 基于可控/活性正离子开环聚合方法合成的PTHF-b-PDMS-b-PTHF三嵌段共聚物/银纳米复合材料兼具PTHF、PDMS及纳米银的优良性能,在生物医用材料领域具有应用前景.
碳二亚胺调控下甲基丙烯酸甲酯的可逆-失活自由基聚合
王延安, 张晓涛, 石艳, 付志峰, 杨万泰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18046
[摘要](268) [HTML全文](176) [PDF 1347KB](27)
摘要:
首次采用2种碳二亚胺(二环己基碳二亚胺(DCC)和N,N′-二异丙基碳二亚胺(DIC))作为催化剂、碘(I2)与偶氮二异庚腈(ABVN)原位生成烷基碘化物为引发剂,实现了甲基丙烯酸甲酯(MMA)的可逆-失活自由基聚合. 首先,对比了2种催化剂对该体系催化活性的大小,发现DCC作为催化剂时对聚合的可控程度优于DIC. 然后详细考察了DCC用量、引发剂用量和不同溶剂对聚合反应的影响. 结果表明,在反向碘转移聚合(RITP)的基础之上添加DCC或DIC,均可以有效降低聚合物的分子量多分散指数(PDI = Mw/Mn). [MMA]0:[I2]0:[ABVN]0:[DCC]0 = 200:1:1.7:4时具有最佳的可控效果,凝胶渗透色谱(GPC)测定的分子量与理论分子量吻合,且数均分子量随转化率增加呈线性增长,分子量多分散指数较小(PDI < 1.26). 在甲苯、苯、四氢呋喃(THF)、苯甲醚4种溶剂中均有很好的可控聚合特征. 最后,通过 1H-NMR对所得聚合物结构进行表征,证明为碘原子封端,端基保有度达到97.5%,并成功进行了聚甲基丙烯甲酯的扩链反应;通过自由基捕捉实验、紫外等对碳二亚胺调控MMA聚合的机理进行了讨论.
一类含多磺酸结构侧链型聚芳醚酮质子交换膜材料的合成及性能研究
汪称意, 周远鹏, 徐常, 赵晓燕, 李坚, 任强
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18010
[摘要](653) [HTML全文](666) [PDF 787KB](54)
摘要:
为进一步改善芳香型磺化聚合物质子交换膜材料的离子传导率、尺寸稳定性和耐化学氧化稳定性,从聚合物结构设计出发,首先利用9,9-双(3-苯基-4-羟基)苯基芴与4,4′-(六氟异亚丙基)二苯酚、1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯经芳香亲核缩聚合成了一系列含芴和苯侧基结构新型聚芳醚酮聚合物(4-PAEK-xx),进一步通过温和的后磺化反应,制备了一系列含多磺酸结构侧链型聚芳醚酮质子交换膜(4-SPAEK-xx). 对所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜的结构和性能分别进行了表征分析. 结果表明,该类质子交换膜具有适中的吸水率和较低的溶胀率,80 °C时的吸水率和溶胀率分别在21% ~ 51.2%和7.4% ~ 17.2%. 该类聚芳醚酮质子交换膜展现出了良好的离子传导性,80 °C时的离子传导率在115 ~ 171 mS/cm,其中4-PAEK-45膜(离子交换容量为2.12 mequiv/g)的离子传导率已经超过了商品化的Nafion膜. 此外,所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜还表现出了良好的热稳定性、力学性能和耐化学氧化性. 磺化膜优良的综合性能主要归因于侧链多磺酸结构和长尺寸含氟疏水结构单元的同时引入,其中侧链多磺酸结构的引入降低了主链磺化结构单元的比例,同时使亲水性的磺酸基团与分子主链分隔开来;而长尺寸含氟疏水性结构单元的引入进一步提高了膜材料的尺寸稳定性和耐氧化稳定性.
羧基含量可控氮杂环聚芳醚砜反应性增韧601环氧树脂
郭鸿俊, 王雪, 宗立率, 李健芳, 王锦艳, 李桂洋, 蹇锡高
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2017.17286
[摘要](194) [HTML全文](130) [PDF 1563KB](13)
摘要:
采用酚酞啉(PPL)、二氮杂萘酮双酚(DHPZ)等单体制备了羧基含量可控的杂萘联苯结构聚芳醚砜(PPES-P),聚合物主链羧基含量与分子设计一致性较高,玻璃化转变温度(Tg)均达到260 °C以上,具有优异的热稳定性和溶解性. 进一步选取不同羧基含量的PPES-P对601环氧树脂体系进行反应性增韧改性,考察PPES-P羧基含量对树脂体系力学性能和热稳定性的影响. 结果表明:PPES-P树脂与601环氧树脂相容性较好,羧基作为交联点能够参与环氧树脂固化反应,强化了增韧组分与基体树脂的界面结合能力,PPES-P反应性增韧改性不仅提高了601环氧树脂体系的冲击与弯曲性能,还保持了树脂体系较高的Tg,其中PPL与DHPZ结构单元为1:3的PPES-P13改性后树脂冲击强度提高了43%,试样断裂面为均相结构且呈韧性断裂形貌.
仿生多尺度功能水凝胶的设计与制备:从二维界面到三维网络
刘玉霞, 陈列, 赵紫光, 房若辰, 刘明杰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18108
[摘要](174) [HTML全文](177) [PDF 2128KB](20)
摘要:
水凝胶是以大量水为分散介质的三维高分子网络. 高分子网络和水分子之间的氢键将水束缚在网络内部,从而使体系丧失流动性并转变成一种准固态物质. 水凝胶能够在多种外界刺激下改变形状和体积,因此在软体机器人、柔性电子器件和传感器等领域具有广泛的应用前景,也引起了科研人员的关注. 在生物软组织中,多尺度结构(如表面微/纳米结构,有序三维网状结构)的存在对于生物材料的自清洁、耐冻、环境适应性和优异的机械性能等功能至关重要. 受生物水凝胶结构与功能特性的启发,研究人员开发了一系列对各种机械和环境条件具有高度适应性的仿生多尺度水凝胶. 本文将从水凝胶的二维界面和三维网络的设计2个方面总结和讨论近年来仿生多尺度水凝胶的研究成果. 二维界面设计包括表面化学/物理修饰、表面微/纳米结构构筑,能够调节水凝胶的表面浸润性和黏附性,拓展水凝胶在生物医学、海洋防污等领域的应用;三维网络设计,如引入非共价交联作用、设计有序网络结构、复合异质网络等,能够赋予水凝胶自修复性能、各向异性、高强度、形状记忆性能及抗冻性等优异的特性,拓展了水凝胶在可穿戴设备、软体机器人等领域以及复杂环境中的应用. 最后我们对仿生水凝胶网络的设计、异质网络的分散以及无损表征等方面未来的发展以及该领域所存在的挑战作出展望.
氮杂氟硼二吡咯接枝聚合物光声造影剂的制备及应用
卢晓梅, 赵萌, 黄维
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18068
[摘要](46) [HTML全文](61) [PDF 956KB](6)
摘要:
设计合成了氮杂氟硼二吡咯为侧链的聚异丁烯-alt-马来酸酐,该聚合物可作为光声造影剂,应用于小鼠肿瘤的光声成像. 首先通过在氮杂氟硼二吡咯侧链上引入给电子基团烷基链,制备出在780 ~ 800 nm有吸收的有机染料,利用聚异丁烯-马来酸酐与羟基的开环反应,将有机染料接枝到聚合物侧链,聚合物在水溶液中形成60 nm的纳米颗粒,纳米颗粒以氮杂氟硼二吡咯染料为核,聚合物为壳.通过动态光散射,透射电子显微镜,紫外-可见光吸收光谱,光热实验等,对纳米颗粒的形貌和光学性质进行表征;研究表明,纳米颗粒不仅具有良好的稳定性,还具备良好的光热性能;体外的MTT细胞实验研究结果表明,这种纳米颗粒具有良好的生物相容性;在800 nm激发下,监测到纳米颗粒具有良好的体外和体内光声信号,表明纳米颗粒具备光声造影剂特性,能够实现活体肿瘤的光声成像.
PAEA纳米纤维膜的制备及除铬性能研究
李亚南, 汪滨, 王娇娜, 李从举, 李秀艳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18117
[摘要](105) [HTML全文](42) [PDF 902KB](6)
摘要:
采用静电纺丝法制备聚丙烯腈(PAN)纳米纤维膜,再以乙二胺为改性剂对PAN纳米纤维膜进行化学处理,制备出具有氨基的改性PAN纳米纤维膜(PAEA). 通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、水接触角等对其物理化学性质进行表征并研究其对重金属离子Cr(VI)的吸附能力. 结果表明:PAN在水浴温度95 °C,水热时间2 h条件下改性后,纤维直径明显变粗且有一定的弯曲. 由FT-IR分析发现改性后的PAN在3050 ~ 3300 cm−1范围内出现了特征峰,并且水接触角减小为44.7°,说明成功地将PAN纳米纤维膜改性为含有亲水性-NH2基团的PAEA纳米纤维膜. 除铬实验表明:在pH = 2时,吸附约10 h后达到最佳除铬效果,吸附量可达175.94 mg/g. 这种膜材料在使用后经稀NaOH溶液洗涤后,能够重复使用,循环4次后仍能保持70%左右的去除率,在处理重金属离子方面具有非常大的潜力.
绿色制备柔性导热石墨烯-碳化宣纸复合膜
谢丹, 滕超, 江雷
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18087
[摘要](53) [HTML全文](64) [PDF 1856KB](2)
摘要:
基于柔韧吸水的天然宣纸和大球-小球复合球磨法剥离宏量高分散的水性石墨烯分散液,通过浸泡吸附-机械压缩-热处理路线,绿色制备了柔性导热石墨烯-碳化宣纸复合膜. 该石墨烯-碳化宣纸复合膜的电导率和热导率分别高达568 S/cm和258 W/mK,其红外热成像图片展现了好的热传输性能. 另外,该石墨烯-碳化宣纸复合膜具有良好的柔韧性,反复弯曲100次之后,其电阻基本不变.
何炳林先生诞辰100周年纪念专辑前言
张希,宛新华,王献红,史林启
当前状态:  
[摘要](113) [PDF 563KB](18)
摘要:

何炳林先生1918年8月24日出生于广州市番禺区,1937年就读于由北京大学、清华大学和南开大学联合组建的西南联合大学,1942年毕业后留在西南联大化学系读研究生并兼任助教. 1947年赴美留学,1952年在美国印第安那大学获得博士学位. 1956年回到南开大学任教,历任南开大学高分子化学教研室主任、化学系副主任和主任、分子生物学研究所副所长及高分子化学研究所所长. 曾兼任青岛大学校长、中国化学会常务理事、中国化学会高分子化学委员会副主任、国家自然科学基金委员会化学组评审委员、中国生物材料与人工器官学会副理事长、中国石油化工总公司顾问等职务. 曾担任《离子交换与吸附》主编,《高分子学报》、Chinese Journal of Polymer Science和《高等学校化学学报》中、英文版等期刊的副主编,国际刊物Biomaterials、Artificial Cells and Artificial Organs和Reactive and Functional Polymers编委,《中国科学》和《科学通报》编委. 多次当选全国和天津市劳动模范,2次当选为全国人大代表. 1980年当选为中国科学院学部委员(院士). 

何炳林先生心系祖国,在美国留学期间,就十分关注中国国内的形势和发展. 新中国的成立,使何先生备受鼓舞,他热切盼望回国投身社会主义建设,并为此做了积极的准备. 然而,当时正值抗美援朝战争期间,麦卡锡主义猖獗,何炳林、陈茹玉夫妇的回国要求遭到美国当局的阻挠. 因此,何先生暂时到美国纳尔哥化学工业公司工作,在这期间,何先生考虑到祖国未来的建设需要,先后选择了农药和发展原子能所必需的离子交换树脂作为研究方向,并为之付出了极大的努力. 1954年日内瓦会议前夕,他与部分留美人员联名致信周恩来总理,再次表达了尽早回国的强烈愿望. 在周总理的帮助下,经过外交努力,何先生满怀报效祖国的赤子之心,放弃了在美国优越的工作和生活条件,终于在1956年2月携全家回到祖国的怀抱,接受杨石先校长的邀请来到南开大学任教.

回到南开大学后,何先生立即着手高分子化学学科建设和离子交换树脂的研制工作. 尽管当时的科研条件和生活条件都很艰苦,他仍以高昂的热情刻苦工作,带领师生克服种种困难,用不到2年的时间便合成出当时世界上已有的主要离子交换树脂品种,包括用于从贫铀矿中提取铀的特种树脂. 当时主管原子能工业的二机部拨专款400万元,于1958年在南开大学建成了我国第一座专门生产离子交换树脂的南开大学化工厂,产品专供二机部用于核燃料铀的浓缩. 由此,开创了我国的离子交换树脂工业. 1958、1959年,毛主席和周总理先后亲临南开大学,视察了何炳林先生的实验室和离子交换树脂车间,对他的开拓奉献精神和取得的杰出成就给予了高度的赞扬. 1964年我国第一颗原子弹爆炸成功,这一成就包含了何炳林先生多年的心血,为此,1988年国防科工委授予他“献身国防事业”成就奖.

1965年起,因战备需要,原南开大学化工厂迁到四川省宜宾市,新南开大学化工厂改为民用,主要生产我国用量最大的水处理树脂,为我国大型化工企业和火电厂的发展提供了有力的技术支持. 全国许多省市纷纷派人来到南开大学化工厂学习和培训. 在何先生的无私帮助下,上海市、山东省、河南省等地也陆续筹建了离子交换树脂工厂. 因此可以说,何炳林先生不仅是我国离子交换树脂产业的创始人,还把离子交换树脂生产及应用技术普及到全国各地,堪称我国的“离子交换树脂之父”. 

为提高离子交换树脂的性能,何炳林先生在国际上率先开发了大孔树脂的制备方法(遗憾的是,鉴于这一成果的重要性,当时学校决定严格保密,没有及时在国际上公布),并在此基础上生产出多种新型吸附树脂,广泛用于环保、化工和制药等行业,大大拓展了树脂的应用范围. 大孔树脂的开发是何炳林先生对高分子科学的一大贡献. 在何先生开发出大孔树脂的3年之后,捷克科学家才发表了类似的成果. 在此基础上,美国最先生产出了大孔吸附树脂. 在何炳林先生的领导下,南开大学高分子学科广泛开展了吸附树脂的研究和开发工作,并取得了卓越的成果. 其中氢键吸附树脂已成为环境保护和中药现代化过程中重要的吸附分离材料;多种血液净化吸附剂用于临床,挽救了很多安眠药中毒、患有红斑狼疮的危重患者的生命,开创了我国血液灌流临床治疗的先河. 

20世纪80年代,何炳林先生在国内率先开展了生物医用高分子材料的研究,组织相关的重大研究项目,建立和发展了我国的生物医学高分子学科. 如今,生物医学高分子已成为国际研究热点,我国在这一领域具有重要的地位. 

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由自组装构筑蛋白酶响应性近红外/磁共振双显影微球
郭和泽1, 宋晟1, 戴婷婷2, 李圣利2, 窦红静1
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18079
[摘要](95)
摘要:
由分子侧链上修饰近红外荧光分子的聚赖氨酸、及表面聚丙烯酸修饰的磁共振显影磁性纳米颗粒为组装单元,采用自组装法构筑了在近红外、磁共振双重显影中均具有蛋白酶响应性的纳米尺度自组装微球。微球形成的组装驱动力为聚赖氨酸侧链氨基与磁性纳米颗粒表面羧基在水相中的静电相互作用,两类组装前驱体在静电力作用下组装为纳米尺度团聚体,再通过戊二醛对氨基的适度交联来构筑胰蛋白酶响应的双显影复合微球。该复合微球处于自组装聚集状态时,微球内近红外荧光分子间的距离减小从而发生荧光共振能量转移,导致荧光分子的自淬灭;而在胰蛋白酶活化后的解组装状态,微球内聚赖氨酸重复单元间的酰胺键被胰蛋白酶切断,荧光分子间距扩大,共振能量转移现象消失,从而导致复合微球在胰蛋白酶存在下释放荧光,荧光释放强度/淬灭强度最高可达18倍。此外,自组装微球的磁共振显影同样具有胰蛋白酶敏感性,这与组装-解组装过程导致微球内磁性纳米颗粒的局部浓度及聚集状态发生变化有关。细胞和动物实验研究表明,复合微球呈现低细胞毒性,并可特异性地对胰蛋白酶阳性的细胞和组织进行近红外/磁共振双显影,在胰蛋白酶的医用影像学检测中具有潜在的应用前景。
官能团化聚烯烃:新催化剂、新聚合调控手段、新材料
陈敏, 陈昶乐
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18155
[摘要](44) [PDF 2521KB](7)
摘要:
50年来,烯烃聚合的研究在学术界以及工业界都取得了巨大的成功。聚烯烃年产量巨大、用途广泛,但是其最大的缺点之一是其非极性的特点。在聚烯烃中引入少量的极性官能团可以极大的改善其性质、拓宽其用途、提高其商业价值。通过过渡金属催化剂来实现烯烃与极性单体的共聚反应是合成官能团化聚烯烃材料最直接的途径,但是也具有非常大的挑战性。围绕这极性单体这一科学问题,本专论主要围绕我们课题组的工作,从以下几个方面进行了论述:已知催化剂体系的改进、全新催化剂体系的发展、新型聚合调控手段的设计、特种聚烯烃以及官能团化聚烯烃材料的制备与性质研究。
具有聚集诱导发光特性的磷光聚合物的合成及性能研究
梁爱辉, 王涵, 曹恬, 罗明, 刘德旺, 陈意, 王志平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18160
[摘要](26)
摘要:
通过钯催化的Suzuki偶联反应将四苯基乙烯单元,铱配合物及9,9-二辛基芴单元共聚,得到了一系列具有聚集诱导发光特性的磷光聚合物。通过改变铱配合物在聚合物中的含量,研究了聚合物的热稳定性、光物理性能以及聚集诱导发光特性。聚合物具有良好的热稳定性,热分解温度(Td)都在300 ℃以上,玻璃化转变温度(Tg)在100 ℃左右。改变聚合物中铱配合物的浓度,磷光聚合物的发射峰位置基本保持不变,最大发射峰在505 nm左右。在THF/水的混合溶剂中,随着水含量从0%增加到90%,磷光聚合物的荧光强度和量子效率都表现出先增大后减小的趋势,说明磷光聚合物具有聚集诱导发光(AIE)特性,是非典型的AIE材料。
基于桑蚕丝蛋白的多肽/两亲性多肽及其组装和功能化
陈红, 邵正中
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18083
[摘要](161)
摘要:
多肽的自组装因其独特性质和作用已成为超分子化学、高分子功能材料和生物医用材料等领域的研究热点. 桑蚕丝蛋白具有高度重复的多肽序列,其组装行为和相应的结构对动物丝及丝蛋白基材料的形成和特有的优异综合性能起到了至关重要的作用. 通过特定的酶降解桑蚕丝蛋白能够以较为经济的方式获得多种明确序列的多肽,并可进一步方便地制备功能性的两亲性多肽. 本文结合国内外多肽自组装的研究现状,对本课题组在桑蚕丝蛋白多肽/两亲性多肽的制备、组装以及功能化等方面的研究成果进行了总结,同时也展望了其在若干领域中的实际应用.
有机叠层太阳能电池光电转化效率突破17%
黄飞
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18181
[摘要](7)
摘要:
有机叠层太阳能电池可以克服单节器件吸光能力和范围有限等问题,是提高有机太阳能电池光伏效率的一个重要策略。最近一项研究采用在可见和近红外区域具有良好互补吸收的子电池,构筑了效率高达17.3%的有机叠层太阳能电池。这一结果表明,经过合适的材料选择与器件构筑,有机太阳能电池有望获得与其它光伏技术电池相当的光伏效率。
PEDOT:PSS薄膜的丝网印刷、后处理改性及在染料敏化太阳能电池中的应用
许頔, 沈沪江, 解俊杰, 王炜, 袁慧慧, 李昱煜, 张焘, 陈薪羽, 何云龙, 张玉梅
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18169
[摘要](19)
摘要:
本文运用了丝网印刷的方式在导电玻璃基底表面涂覆了聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐混合物(PEDOT:PSS)薄膜,并采用稀H2SO4加甲醇混合溶液后处理的方式对其进行了改性。使用了扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察处理前后薄膜的表面形貌及厚度的变化,对比了处理前后薄膜的电导率,并结合X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)分析探讨了导致电导率变化的原因。最后,将PEDOT:PSS薄膜作为对电极组装了染料敏化太阳能电池(DSSC),运用电化学阻抗技术(EIS)研究了对电极的催化性能,并测试了DSSC的光伏性能。结果显示,经过后处理改性后,由于PSS被部分去除,PEDOT:PSS薄膜的表面形貌发生了显著改变,厚度变薄,粗糙度升高,电导率提升至原始的3倍以上,对I3-还原的催化活性升高,且组装的DSSC的性能也有了显著提高,光电转换效率由5.12%提升至6.64%。
目录
高分子学报2018年8月第8期目录
2018, (8): 0-11.
[摘要](11) [PDF 2948KB](1)
摘要:


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前言(专辑前言)
祝贺江明院士80华诞专辑前言
2018, (8): 1-5.
[摘要](12) [PDF 1965KB](1)
摘要:

江明教授,高分子物理化学家,1938年出生于江苏省扬州市,1955年进入复旦大学化学系学习,1958年提前毕业,跟随  于同隐教授创建复旦大学高分子专业. 1979年初,他作为改革开放后派出的首批访问学者,赴英国利物浦大学学习2. 1981年回国,他先后在复旦大学化学系、材料系、高分子科学系任讲师、副教授、教授,并于2005年当选中国科学院院士.江明教授在嵌段共聚物/均聚物的相容性、聚合物的特殊相互作用和相容性、聚合物间的络合作用以及大分子自组装等方面取得了一系列成果. 21世纪以来他专注于大分子自组装的研究,创建了大分子胶束化的非嵌段共聚物路线,获得非共价键连接的聚合物胶束(NCCM),引领了相关领域的研究.他曾获首届中国化学会高分子基础研究王葆仁奖(1987)、国家教委科技进步奖二等奖(1989)和一等奖(1996)、两度获得国家自然科学奖二等奖(2003   2011). 

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专论(祝贺江明院士80华诞专辑)
巨型表面活性剂的本体自组装研究和分子拓扑结构效应
唐雯, 岳衎, 程正迪
2018, (8): 959-972. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18102
[摘要](172) [HTML全文](130) [PDF 1659KB](35)
摘要:
嵌段共聚物通过本体自组装可在纳米尺度上形成多样化的有序结构,并有望为下一代微纳加工技术的发展提供平台. 近十年来,以具有三维刚性结构的笼簇状分子作为结构基元,研究者们发展了一类独特的两亲性巨型表面活性剂体系. 本文系统总结了近年来巨型表面活性剂本体自组装方向的研究进展,并特别强调了其中广泛存在的分子拓扑结构效应. 实验结果表明,巨型表面活性剂可在10 nm乃至5 nm以下的特征尺寸上形成高度有序的自组装结构. 更加重要的是,通过精心设计的分子拓扑结构的变化,逐步揭示了若干种由分子拓扑结构主导的非常规自组装结构的形成机理,包括多尾链巨型表面活性剂中的非常规球状相以及多头基巨型表面活性剂中的高度不对称的层状相等. 这些结果推进了对两亲性大分子本体自组装中的分子拓扑结构效应的理解,并为开发基于嵌段聚合物微纳加工技术提供了重要的实验基础.
基于“多链超分子柱”的侧链液晶高分子柱状相
赵瑞颖, 蒋旭强, 郑军峰, 刘小青, 徐艳双, 杨爽, 陈尔强
2018, (8): 973-986. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18065
[摘要](120) [HTML全文](100) [PDF 1692KB](8)
摘要:
一些具有伸展构象的侧链液晶高分子,如甲壳型液晶高分子或树枝化高分子,可以经由分子链的平行排列而呈现柱状液晶相. 一般认为,该类柱状相的基本结构单元是单根高分子链所形成的超分子柱. 而以几根链组装形成的超分子柱,即“多链超分子柱”,也可作为侧链液晶高分子柱状相的基本结构单元,但多年以来这一现象并未引起人们的重视. 近期,我们以hemiphasmid型侧链液晶高分子为研究对象,阐明了“多链超分子柱”是侧链液晶高分子柱状相微相分离的一种重要形式. 本文从hemiphasmid型侧链液晶高分子的柱状相结构分析、化学结构对“多链超分子柱”的影响、“多链超分子柱”模型的理论分析与预测、“多链超分子柱”的“柱内缠结”以及hemiphasmid型侧链液晶聚降冰片烯的功能性等若干方面,对基于“多链超分子柱”的侧链液晶高分子柱状相进行了介绍. 我们认为,深入研究“多链超分子柱”性质,将拓展侧链液晶高分子的应用领域,加深对高分子物理基本问题的认识.
基于适度两亲性嵌段共聚物的可注射性热致水凝胶
崔书铨, 俞麟, 丁建东
2018, (8): 997-1015. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18084
[摘要](84) [HTML全文](173) [PDF 1503KB](8)
摘要:
部分两亲性嵌段共聚物的水溶液随温度升高呈现可逆的溶胶-凝胶转变. 如果转变温度介于室温和体温之间,该类体系可以在室温或更低温与药物或细胞混合,并可以注射;一旦注射进入体内,在体温下原位凝胶化,可以自动包裹药物或细胞,且该过程不依赖于化学反应. 由聚乙二醇和疏水的可降解聚酯构成的嵌段共聚物的水体系在合适分子量等条件下具备以上的可逆热致凝胶化特性,成为一类极有前景的新型生物医用材料,但其中仍有大量的高分子科学问题需要解决. 作者课题组十余年来在可注射热致水凝胶领域开展了系统研究:发现了聚酯-聚醚嵌段共聚物的端基效应、分子量分布效应等重要现象,总结了热致水凝胶分子设计的规律;揭示了物理凝胶化的机理,并显著扩展了可热致凝胶化聚合物的成分范围;发展了热致水凝胶面向医学应用的新策略. 本专论主要以近年来复旦大学生物医用材料课题组对聚乙二醇/聚酯类可注射性热致水凝胶体系的研究为重点,介绍该类高分子材料的物理凝胶化机理和调控规律,并根据相关动物实验结果展示其潜在的临床应用前景.
专论
基于桑蚕丝蛋白的多肽/两亲性多肽及其组装和功能化
陈红, 邵正中
2018, (8): 987-996. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18083
[摘要](119) [HTML全文](101) [PDF 2141KB](38)
摘要:
多肽的自组装因其独特性质和作用已成为超分子化学、高分子功能材料和生物医用材料等领域的研究热点. 桑蚕丝蛋白具有高度重复的多肽序列,其组装行为和相应的结构对动物丝及丝蛋白基材料的形成和特有的优异综合性能起到了至关重要的作用. 通过特定的酶降解桑蚕丝蛋白能够以较为经济的方式获得多种明确序列的多肽,并可进一步方便地制备功能性的两亲性多肽. 本文结合国内外多肽自组装的研究现状,对本课题组在桑蚕丝蛋白多肽/两亲性多肽的制备、组装以及功能化等方面的研究成果进行了总结,同时也展望了其在若干领域中的实际应用.
综述(祝贺江明院士80华诞专辑)
调控氢键作用力在多组分嵌段共聚物共混体系中的自组装结构
林瑞崇, 郭绍伟
2018, (8): 1016-1032. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18020
[摘要](463) [HTML全文](296) [PDF 2838KB](65)
摘要:
调控嵌段共聚物共混体系的氢键作用力可应用在光学、电性及生物医用领域,因此吸引了高分子科学家广泛的研究兴趣,它提供了制备新型高分子材料(包含可调性及响应性的功能)的方法. 在此篇综述中,我们整理了各种氢键作用力调控嵌段共聚物共混体系(如嵌段共聚物/低分子量化合物、嵌段共聚物/均聚物及嵌段共聚物/嵌段共聚物混合体系)在固态及液态的自组装行为.
高分子修饰金纳米粒子的自组装研究进展
周加境, 吴迪, 卢德荣, 段宏伟
2018, (8): 1033-1047. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18050
[摘要](277) [HTML全文](215) [PDF 1415KB](38)
摘要:
近年来,高分子修饰金纳米粒子的自组装行为逐渐成为新的研究热点. 当金纳米粒子修饰上高分子后,在维持其自身光电特性的同时展现出了与高分子类似的自组装行为,从而能够在适当的条件下形成结构明确的零维、一维、二维和三维自组装结构. 这些自组装结构的出现不仅促进了金纳米粒子组装的基础研究,并且极大地丰富了金纳米粒子的应用潜力,为金/高分子纳米复合材料的发展开拓了新的方向. 本文总结了金/高分子纳米复合粒子形成的不同维度组装体,着重讨论了金纳米粒子自组装构筑单元的设计、组装方法以及组装体的性质,分类讨论了相应的自组装材料在环境和生物医药中的应用,并展望了相关研究在未来发展的机遇与挑战.
非共价键胶束方法与原理的拓展与应用
陈国颂, 姚萍, 陈道勇
2018, (8): 1048-1065. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18064
[摘要](104) [HTML全文](97) [PDF 1927KB](24)
摘要:
20世纪末,江明等在其有关大分子络合的研究基础上,通过将大分子间相互作用局域化,成功地利用大分子间的络合来驱动结构规整组装体的形成. 这一思想和方法通过不断地拓展和深化,形成了大分子自组装的新路线,获得了一系列具有新颖结构与功能的核壳间为非共价键连接的聚合物胶束(non-covalently connected micelles, NCCM). 本综述将对近年来我们在非共价键胶束方法与原理的拓展与应用方面取得的成果作一总结. 内容包括:为NCCM的形成引入新的驱动力,并同时赋予NCCM新的性质与功能;将NCCM 的形成原理应用于生物大分子的自组装,发展出了全绿色的大分子自组装路线;运用将相互作用局域化的基本思想,将嵌段共聚物的化学交联反应局域化,发展出化学交联诱导嵌段共聚物胶束化的新方法.
论文(祝贺江明院士80华诞专辑)
高分子单链键接Fe3O4制备Janus复合纳米颗粒
井静云, 姚晓辉, 杨振忠
2018, (8): 1066-1072. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.17233
[摘要](369) [HTML全文](273) [PDF 887KB](57)
摘要:
采用溶剂热法制备油酸保护的Fe3O4纳米颗粒,通过硅烷配体交换在颗粒表面引入氨基. 基于氨基快速淬灭阳离子活性种,将阳离子聚合制备的活性高分子链如聚(4-氯甲基苯乙烯)键接到氨基改性的Fe3O4纳米颗粒表面,制备高分子链/Fe3O4复合纳米颗粒. 分子量决定键接活性高分子链数目. 当高分子流体力学尺寸大于纳米颗粒直径时,空间排斥效应保证单根高分子链键接到Fe3O4纳米颗粒(10 nm),得到呈降落伞结构的复合Janus纳米颗粒,高分子链分布在Fe3O4颗粒一侧. 当高分子链尺寸较小时,多根高分子链键接到纳米颗粒表面. 研究了该复合Janus纳米颗粒双亲特性. 作为固体乳化剂可容易乳化水/油体系得到稳定乳液. 该Janus纳米颗粒在油水界面通过自组装可得到单层薄膜.
基于金/巯基相互作用的功能分子在磁性高分子复合微球表面可控组装研究
万家勋, 孙璐艳, 汪长春
2018, (8): 1073-1080. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.17319
[摘要](222) [HTML全文](161) [PDF 892KB](43)
摘要:
建立了一种基于金纳米粒子与巯基相互作用的在磁性高分子复合微球表面高效组装功能分子的新方法. 首先制备了粒径均一的介孔磁性纳米粒子簇(MSP),利用蒸馏沉淀技术在 MSP 上包覆一层―S―S―键交联的聚甲基丙烯酸壳层(P(MAA-Cy)),并将直径10 ~ 30 nm的金纳米粒子沉积在 MSP@P(MAA-Cy)复合微球表面,从而获得MSP@P(MAA-Cy)-AuNP复合微球. 调控HAuCl4的投料量可以控制金纳米粒子沉积数量和尺寸. 利用金粒子和巯基之间的强相互作用,将巯基修饰的荧光分子快速可控组装在MSP@P(MAA-Cy)-AuNP微球上. 作为模型示范,实现了一次在MSP@P(MAA-Cy)-AuNP微球上快速固定单种或多种功能分子,为即时、高效、定量在功能微球(靶向药物载体等)上修饰功能分子提供了一种可选择的解决方案.
介孔核结构聚合物胶束的制备及其在汞离子检测中的应用
鞠媛媛, 韩广达, 陆燕, 赵汉英
2018, (8): 1081-1088. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18009
[摘要](421) [HTML全文](119) [PDF 1107KB](32)
摘要:
通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)和原子转移自由基聚合(ATRP)设计合成了具有pH响应性和还原响应性的双亲性聚合物分子刷,聚聚(乙二醇)单甲醚甲基丙烯酸酯-block-(聚甲基丙烯酸叔丁酯-graft-聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯) (POEGMA-b-(PtBMA-g-PDMAEMA)),其中侧链PDMAEMA与主链通过二硫键相连. 运用核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)表征了聚合物的结构、分子量及分子量分布. 在碱性条件下,聚合物分子刷自组装成以POEGMA为壳,PtBMA和PDMAEMA为核的多组分胶束. 由于PtBMA和PDMAEMA互不相容,在核中形成微相分离,体积分数较大的PtBMA形成连续相,体积分数较小的PDMAEMA形成分散相. 调节pH至酸性条件后,分散相PDMAEMA由坍陷变为伸展状态,从胶束的核中溶解出来. 加入还原剂断开侧链PDMAEMA与主链相连的二硫键,制得孔内壁含有巯基的介孔核结构聚合物胶束. 利用透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)表征了胶束的形貌和粒径. 通过TEM结果得出介孔核结构聚合物胶束的孔径大小约为2 nm. 利用巯基对氯金酸的还原作用和对金纳米粒子的稳定作用,制得孔内修饰金纳米粒子的介孔核结构聚合物胶束. 利用巯基和溴的点击反应,制得孔内修饰聚噻吩衍生物的介孔核结构聚合物胶束,其对Hg2+检测表现出较高的灵敏度和特异性.
基于主客体模块组装的多功能药物载体的研究
王寅, 王海波, 韩海杰, 贾凡, 金桥, 计剑
2018, (8): 1089-1096. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18035
[摘要](287) [HTML全文](149) [PDF 1028KB](24)
摘要:
基于β-环糊精和胆固醇之间的主客体识别作用,通过对主客体分子的设计,构筑模块化的组装基元;通过主客体分子组装,将具有靶向功能的乳糖酸、成像功能的异硫氰酸荧光素和治疗作用的阿霉素引入同一超分子聚合物前药胶束中,制备得到多功能的纳米药物传递系统. 研究结果表明,具有不同功能的模块基元可通过超分子主客体组装在水中自组装成一定尺寸的前药胶束,并通过二维1H NOESY谱证明了主客体作用的发生. 该前药胶束具有pH值响应的药物释放行为,在细胞内涵体/溶酶体酸性环境下药物释放速率显著加快. 用荧光显微镜和流式细胞仪对此聚合物前药胶束的细胞内吞行为进行了研究. 在乳糖酸受体介导作用下,聚合物前药胶束能在肿瘤细胞内有效富集,并同时观察到阿霉素和异硫氰酸荧光素的荧光,用以跟踪载体在细胞内的位置. MTT的结果进一步表明,该前药胶束能有效地抑制癌细胞的增殖.
基于聚β-环糊精模板效应的可拉伸功能性超分子水凝胶
王丽媛, 程平章, 郭明雨
2018, (8): 1097-1106. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18041
[摘要](425) [HTML全文](317) [PDF 1177KB](53)
摘要:
β-环糊精与环氧氯丙烷的线形共聚物为大分子主体,以亲水性短链修饰的含可聚合双键的二茂铁单体为客体分子,利用二者间的主-客体包结络合作用,制备了一种新型的“大分子超分子交联剂”. 进而借助聚β-环糊精的大分子超分子模版效应,通过简单自由基共聚合反应,实现了基于β-环糊精与二茂铁客体分子间包结络合作用的可超长拉伸、抗刺、黏附性超分子水凝胶的制备.
振荡剪切对聚乳酸熔体分子链解缠结的研究
刘天宇, 蒋维娇, 杨卫星, 张琴, 傅强
2018, (8): 1107-1115. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18053
[摘要](181) [HTML全文](129) [PDF 754KB](14)
摘要:
利用哈克旋转流变仪在一定的温度和压力条件下对聚乳酸(PLA)熔体施加应变为正弦变化的振荡剪切场,从而对PLA分子链进行高效的降黏解缠. 结果表明,当温度为190 °C、样品厚度为1.5 mm时,PLA熔体在振动频率和剪切应变分别为3.5 Hz和50%处呈现最佳的降黏效果,其黏度相比于未经处理的熔体黏度下降了3 ~ 4个数量级. 同时,凝胶渗透色谱(GPC)测试结果表明经过振荡剪切处理的PLA其分子量基本不变,表明熔体黏度的大幅下降是由PLA分子链有效解缠结导致而非分子链降解. 示差扫描量热仪(DSC)结果表明,解缠效果最佳的PLA样品相比于未经处理的样品呈现出更低的玻璃化转变温度和较高的结晶度,进一步验证了熔体解缠的效果. 不仅如此,我们研究了不同退火时间(1 ~ 30 min)和温度(180 ~ 200 °C)对PLA分子链重新恢复缠结的影响,发现随着退火温度和时间的增加,PLA在120 °C下等温结晶的半结晶时间不断增加,并向未经解缠处理的PLA样品的半结晶时间不断靠近,表明振荡剪切导致的解缠能在低温度下保持较长时间,在高温下快速复缠.
球壳受限下非对称两嵌段共聚物自组装行为的Monte Carlo模拟研究
王英英, 麻家妮, 崔杰, 韩媛媛, 姜伟
2018, (8): 1116-1126. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18058
[摘要](230) [HTML全文](188) [PDF 1385KB](19)
摘要:
采用Monte Carlo模拟方法研究了受限在球壳中的非对称两嵌段共聚物的自组装行为,发现球壳边界与少组分嵌段间的弱排斥作用有利于少组分嵌段形成贯通壳体的多支化柱状结构,且贯穿柱状结构的形成不依赖球壳厚度. 然而当球壳厚度很薄时,无论边界对嵌段共聚物有无相互作用,少组分嵌段均可形成与壳面垂直并贯通壳体的规整柱状结构. 通过对球壳中嵌段共聚物链取向的分析,给出了球壳厚度及球壳边界与少组分嵌段间排斥作用对柱状结构在球壳中取向的影响规律.
由自组装构筑蛋白酶响应性近红外/磁共振双显影微球
郭和泽, 宋晟, 戴婷婷, 李圣利, 窦红静
2018, (8): 1127-1140. doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18079
[摘要](117) [HTML全文](77) [PDF 1463KB](9)
摘要:
由分子侧链上修饰近红外荧光分子的聚赖氨酸及表面聚丙烯酸修饰的磁共振显影磁性纳米颗粒为组装单元,采用自组装法构筑了在近红外、磁共振双重显影中均具有蛋白酶响应性的纳米尺度自组装微球. 微球形成的组装驱动力为聚赖氨酸侧链氨基与磁性纳米颗粒表面羧基在水相中的静电相互作用,两类组装前驱体在静电力作用下组装为纳米尺度团聚体,再通过戊二醛对氨基的适度交联来构筑胰蛋白酶响应的双显影复合微球. 该复合微球处于自组装聚集状态时,微球内近红外荧光分子间的距离减小从而发生荧光共振能量转移,导致荧光分子的自淬灭;而在胰蛋白酶活化后的解组装状态,微球内聚赖氨酸重复单元间的酰胺键被胰蛋白酶切断,荧光分子间距扩大,共振能量转移现象消失,从而导致复合微球在胰蛋白酶存在下释放荧光,荧光释放强度/淬灭强度的比值最高可达18. 此外,自组装微球的磁共振显影同样具有胰蛋白酶敏感性,这与组装—解组装过程导致微球内磁性纳米颗粒的局部浓度及聚集状态发生变化有关. 细胞和动物实验研究表明,复合微球呈现低细胞毒性,并可特异性地对胰蛋白酶阳性的细胞和组织进行近红外/磁共振双显影,在胰蛋白酶的生物影像学检测中具有潜在的应用前景.
  • 主编: 张希

    创办时间: 1957

    主管: 中国科学院

    主办: 中国科学院化学研究所
             中国化学会

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