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专论
聚合物限域和预有序熔体的结晶行为及结构调控
初笑, 闫寿科, 孙晓丽
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21036
[摘要](514) [HTML 全文] (169) [PDF 2389KB](7)
摘要:
高分子物理领域的挑战性难题之一是调控高分子的结晶行为. 高分子结构具有多尺度的特点,且易受到各种本征因素以及加工过程中引入的外场与受限作用的影响. 高分子的结晶过程复杂多变,为避免最终产品性能的良莠不齐,促进高分子材料的实际生产和应用,需要建立高分子结构与性能的直接关系并实现对高分子结晶结构的精细化调控. 本文以几种典型高分子为例,重点阐述了我们课题组在有关薄膜和纳米孔道构筑的限域空间与分子链预有序熔体对高分子结晶行为的影响、相关结晶结构调控机制以及结构-性能关系等方面的研究工作,阐明了聚合物多层次结构调控领域存在的科学问题,并展望了其未来发展方向.
有机光伏材料的分子设计与器件性能研究
崔超华
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21068
[摘要](347) [HTML 全文] (60) [PDF 2867KB](1)
摘要:
有机太阳能电池具有重量轻、柔性、半透明等突出优点,是新一代光伏技术的重要发展方向. 有机光伏材料是有机太阳能电池的核心,决定着器件的能量转换效率. 因此,发展合理的分子设计策略制备高效有机光伏材料是提升有机太阳能电池效率的关键. 本文总结了有机光伏材料的研究进展,着重阐述烷硫基侧链策略在调控给/受体材料能级、提升光伏性能方面的应用,论述从光伏材料的分子设计层面有效调控材料的聚集态行为、优化活性层形貌的策略,以及探讨现阶段有机光伏领域存在的科学问题及发展方向.
自组装单分子膜功能器件
张召阳, 李涛
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21023
[摘要](476) [HTML 全文] (165) [PDF 2782KB](4)
摘要:
分子尺度电子学是利用单个分子或分子单层组装体作为活性单元来实现电子学功能的一门前沿科学领域. 基于自组装单分子膜(SAMs)的分子器件在分子电子学的实用化道路上具有很大的发展潜力与应用前景. 目前,SAMs功能器件的研究仍处于起步阶段,其性能还有很大提升空间. 本文首先评述了SAMs器件的构筑方法,针对直接蒸镀金属顶电极会对SAMs造成破坏的问题,介绍了3类软接触电极,包括液态金属、导电高分子和石墨烯顶电极;然后以固态光开关器件为例介绍了近年来功能器件上的一些新进展,分子优化设计对于提升器件响应活性具有重要意义;同时总结了共轭聚合物SAMs器件的制备方法和性能,通过合理的结构设计,共轭聚合物能进行电荷的长程输运,并有望提供比小分子更优异的光电功能;最后讨论和展望了未来的发展方向.
二维高分子的制备、组装及其高效电化学应用
牛超群, 徐宇曦
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20288
[摘要](808) [HTML 全文] (386) [PDF 3064KB](5)
摘要:
二维高分子是通过共价键连接的在二维平面内具有周期性排列结构的分子片,因其具备质轻、柔性、可调结构和高适应性等优点近年来受到了国内外研究学者的广泛关注. 可控制备二维高分子对于研究二维高分子的结构与性能关系、合成特定功能化改性的二维高分子具有重要的意义. 本文以本课题组的研究工作为出发点首先围绕一种天然二维高分子材料(石墨烯)的快速制备、组装、功能性复合及其电化学应用进行总结,然后针对新型合成二维高分子材料(二维共价有机框架(2D COF),硅烯和二维共价三嗪框架(2D CTF))的制备方法、有效的分子设计和电化学应用进行总结,用于理解二维高分子的构效关系,为实现二维高分子的可控制备和高效应用提供了思路.
高分子界面聚合动力学模拟研究进展
刘鸿, 朱有亮, 吕中元
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21008
[摘要](992) [HTML 全文] (516) [PDF 2635KB](13)
摘要:
界面聚合是制备功能聚合物材料的重要手段,其产物的结构和性能与界面厚度及其化学特性、聚合速率、扩散速率等多种热力学和动力学因素有关. 实验受限于表征手段,对理解界面聚合的动力学机理仍有很大难度. 计算机模拟可以站在微观视角研究这一过程,是明确界面聚合产物结构与性质影响因素的有力工具. 本文以我们课题组近年来的工作为主线,对当前在界面聚合模拟研究领域所取得的系统和创新性成果进行总结和评述. 从界面聚合模拟方法的发展、固-液相界面聚合体系以及液-液相界面聚合体系3个方面进行介绍,为相关功能聚合物材料的理性设计和精准调控提供新的思路.
前 言
高分子表征技术专题前言
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304
[摘要](1284) [HTML 全文] (908) [PDF 237KB](2)
摘要:
综述
石英晶体微天平在高分子研究中的应用
袁海洋, 马春风, 刘光明, 张广照
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20248
[摘要](1217) [HTML 全文] (660) [PDF 6444KB](9)
摘要:
石英晶体微天平(QCM)作为一种强有力的表征工具已被广泛应用于高分子研究之中. 本文中,作者介绍了QCM的发展简史、基本原理以及实验样品制备方法. 在此基础上,介绍了如何基于带有耗散测量功能的石英晶体微天平(QCM-D)及相关联用技术研究界面接枝高分子构象行为、高分子的离子效应以及高分子海洋防污材料,展示了QCM-D技术在高分子研究中的广阔应用前景. QCM-D可同时检测界面高分子薄膜的质量变化和刚性变化,从而反映其结构变化. 与光谱型椭偏仪联用后,还可同步获取界面高分子薄膜的厚度变化等信息,可以有效解决相关高分子研究中的问题. 希望本文能够对如何利用QCM-D技术开展高分子研究起到一定的启示作用,使这一表征技术能够为高分子研究解决更多问题.
聚酰亚胺薄膜材料的各向异性导热行为研究与进展
高梦岩, 王畅鸥, 贾妍, 翟磊, 莫松, 何民辉, 范琳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21094
[摘要](280) [PDF 3036KB](0)
摘要:
聚酰亚胺薄膜材料在集成电路、光电显示、柔性电子等领域具有广泛应用,然而其较差的导热性能越来越无法满足器件的快速散热需求. 在保持耐热、力学等优势性能基础上,发展新一代高导热各向异性的聚酰亚胺薄膜材料成为国内外研究的重点. 本文系统总结了聚酰亚胺本征薄膜及聚酰亚胺/导热填料复合薄膜在各向异性导热行为方面的研究进展,重点从聚酰亚胺分子结构设计、各向异性导热机理、填料取向排列、基体相态结构等方面进行了详细介绍. 通过对非晶型与液晶型两类聚酰亚胺结构特点的分析,阐述了聚酰亚胺本征薄膜的分子结构与各向异性导热性能的关系;介绍了基于导热填料取向排列和基于基体相分离结构两类复合薄膜的填料取向与导热通路构建方法,深入分析了导热填料在基体中的分散形态对薄膜向异性导热行为的影响,最后对导热聚酰亚胺薄膜材料面临的挑战进行了总结与展望.
超分子和高分子自组装的动力学模拟研究
朱有亮, 吕中元
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21090
[摘要](115) [PDF 0KB](3)
摘要:
超分子和高分子的自组装是发展新型高性能材料的有力手段。通过自组装构筑多级有序结构,从而显著提高材料的力学、光学或电学性能,是化学和材料科学研究的前沿。然而精确调控自组装需要深入理解范德华、氢键、静电、主客体复合和π-π等相互作用以及动力学机理所扮演的角色。计算机模拟,尤其是分子动力学模拟,为研究自组装结构和演化过程提供了独一无二的手段。本文主要阐述超分子和高分子的多尺度模型和动力学模拟方法,讨论不同模拟方法的特点、适用范围和优势;进一步简述我们发展的定制模型和方法,以及同时提高模型精度和计算效率方面采取的策略。通过总结应用这些方法对超分子和高分子自组装开展的研究工作所取得的进展,为进一步发展自组装动力学模拟方法提供参考。
聚集诱导发光分子寡聚体研究进展
杨阳, 陈斌, 翟婷婷, 冯灵玉, 沈建磊, 王丽华
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21067
[摘要](400) [PDF 0KB](7)
摘要:
分子聚集行为与细胞内多种代谢过程息息相关,如,细胞衰老过程中色斑形成,Aβ肽在阿尔茨海默病病人的脑中聚集行为等。定量化的研究分子聚集效应对于研究分子间的弱相互作用,分子聚集成核过程至关重要。目前,针对聚集效应初期分子寡聚体形成过程的研究仍然处于初期阶段。聚集诱导发光(aggregation-induced emission,AIE)为研究分子聚集行为提供了一种直观、便捷的策略。但是,由于聚集过程的难以精细控制,定量化描述聚集分子数目与发光行为的关系仍然是巨大的挑战。本综述对近期制备聚集诱导发光分子寡聚体的工作进行汇总。根据形成分子寡聚体的作用力的不同,将目前构建荧光分子寡聚体方法分为以下四类:化学成键作用,主客体相互作用,DNA限域作用和微纳空间限域作用。进一步地,本综述讨论了分子聚集体的发光行为。通过本综述,有望推动AIE分子寡聚体发光性质的量化研究并为研究分子聚集成核过程带来一定的启示。
线性低密度聚乙烯流延膜取向与阻隔性能关系研究
苏萃, 任敏巧, 郑萃, 姚雪容, 贾雪飞, 侯莉萍, 张韬毅, 唐毓婧
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20239
[摘要](895) [HTML 全文] (519) [PDF 1345KB](0)
摘要:
采用广角X射线衍射(WAXD),小角X射线散射(SAXS)和小角激光光散射(SALS)系统地表征了线性低密度聚乙烯(LLDPE)流延膜以及加入成核剂HPN-20E的LLDPE流延膜的多层级凝聚态结构,并研究晶体取向分布与流延膜阻隔性能之间的关系. 未加成核剂的流延膜内PE晶体的主要取向为b轴在TD-ND(流延膜横向-垂直于流延膜方向)平面内的,以b轴为螺旋轴的螺旋状取向,而以b轴沿MD(流延膜机械方向)方向的方式取向的晶体分布较少. 成核剂的加入改变了流延膜内晶体的取向分布以及聚集情况,b轴沿ND方向的螺旋状取向(OND)的晶体明显减少,片晶的尺寸、取向程度以及微观尺寸的晶体聚集情况均发生明显变化. 发现在结晶度相近的情况下,晶体的取向排列是影响阻隔性能的关键因素,进而提出用一种半定量的取向结构参数RND,即X射线沿着ND方向得到的晶体(110)与(200)晶面的衍射峰面积的比值,表征晶体取向与阻隔性能之间的关系.
橡胶动态生热数值模拟与实验研究
王新宇, 王伟
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20231
[摘要](1095) [HTML 全文] (816) [PDF 1302KB](36)
摘要:
为提高橡胶动态生热数值模拟的计算精度,基于时温等效原理给出了一种同时考虑温度和应变率来确定拉伸测试条件的方法,它可同时满足设备测试条件和制品使用工况. 此外,为获得更准确的超弹性本构方程参数,采用了一种用应力松弛实验得到橡胶完全松弛状态下的一组应力来拟合黏弹性算法中超弹性部分的方法. 采用上述测试方法并借助ABAQUS软件建立橡胶圆柱的动态生热有限元模型,在考虑温度、应变率和动应变幅值对橡胶力学性能影响的基础上,本研究用基于损耗角正切和超弹性模型的生热计算方法和基于频域Prony级数的黏弹性生热计算方法分别计算了橡胶圆柱的压缩生热. 结果表明,2种方法计算的温升均与压缩生热实验结果吻合较好,但黏弹性算法精度更高,预测的升温历程与实验结果吻合很好,更好地描述了橡胶滞后生热现象,从而验证了本文提出的确定材料测试条件方法的正确性.
论文(庆祝沈家骢院士90华诞专辑)
活性氧响应性可降解不饱和聚氨酯的合成及其性能研究
解洁奇, 姚跃君, 高长有
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21052
[摘要](293) [PDF 0KB](7)
摘要:
设计合成了一类具有活性氧(ROS)响应性的新型不饱和聚氨酯. 三种不同比例的聚富马酸丙二醇酯(PPF)和聚酮缩硫醇(PTK)与六亚甲基二异氰酸酯(HDI)反应后,通过L-赖氨酸甲酯二盐酸盐(Lys-OMe)扩链,合成了含有双键和酮缩硫醇键的聚氨酯(PFTU),同时合成了只含有双键的聚氨酯(PPFU)和只含有酮缩硫醇键的聚氨酯(PTKU)作为对照. 示差扫描量热分析(DSC)和热重分析(TGA)显示5种聚氨酯材料均为非晶态聚合物且在200 C以下具有良好的热稳定性. 应力应变曲线显示PPFU是一种硬而韧的材料,而PTK的引入则改善了聚氨酯的弹性并使其保留良好的延伸性能. 同时,含有PTK软段的聚氨酯PFTU和PTKU均具有较好的自由基清除能力;随着聚氨酯中PTK比例的增加,材料在过氧化氢/CuCl2溶液中的降解速率也逐渐增大. 体外细胞培养实验表明,本文合成的5种聚氨酯材料均不存在明显的细胞毒性.
活性氧响应含碲高分子
潘烁炯, 许华平
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21058
[摘要](308) [PDF 0KB](1)
摘要:
刺激响应性高分子是指在周围物理或者化学环境发生较小改变时,其结构和性质可以发生响应性改变的一类高分子。我们课题组近年来系统地研究了一系列具有活性氧(ROS)响应性的含碲高分子以及其在药物递送领域中的应用。本文从碲元素和硒元素的氧化响应性差异出发,探究了碲醚结构对活性氧灵敏的响应性。随后研究了含碲高分子在药物递送领域,特别是在递送铂类药物中的应用,例如,主链含碲高分子可以同时包载顺铂和吲哚菁绿实现癌症化疗和光动力治疗的结合,侧链含碲/铂高分子可以实现癌症化疗和放疗的结合。此外,碲/铂组装体还可以通过活性氧和配位双重响应,实现药物的可控释放。
功能化二氧化碳基多元醇的精准合成
曹瀚, 巩如楠, 周振震, 王献红, 王佛松
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21056
[摘要](93) [PDF 0KB](0)
摘要:
二氧化碳基多元醇(CO2-polyol)是通过二氧化碳与环氧化物如环氧丙烷的调聚反应合成的一类端羟基功能化低聚物,其主链上同时含有碳酸酯和醚两种结构,有望成为聚氨酯工业的下一代基础原料. 近十年来大部分研究工作集中在CO2-polyol的高效高选择性合成和结构研究,具有后修饰特点的功能化CO2-polyol的研究则少有报道,相应的功能化二氧化碳基聚氨酯研究则更少见. 本文将衣康酸这一新型起始剂引入到环氧丙烷和CO2的调聚反应中,成功地制备了双键功能化的CO2-polyol. 同时,衣康酸的生物来源属性进一步提高了生物碳比例,使得该多元醇的合成路线更为符合绿色可持续的理念. 针对衣康酸存在酸性较强、双键较活泼等不利于PO/CO2调聚反应的因素,本文采用具有多中心协同催化作用的铝卟啉低聚物催化剂,实现了含碳碳双键的CO2-polyol的高效可控制备,且其链长和结构可调. 本文所合成的具有活泼双键的不饱和多元醇为多种功能化二氧化碳基聚氨酯的合成提供了方便可行的操控平台.
脂质体的特异性识别与单颗粒电化学检测
王克青, 李自若, 费进波, 王晨蕾, 崔巍, 赵洁, 李峻柏
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21083
[摘要](161) [PDF 0KB](2)
摘要:
脂质体载药系统已在许多疾病的治疗中发挥重要作用. 体外构建并模拟脂质体与生物膜特异性识别相互作用,对于探索脂质体在生物体内的稳定性,开发新型高效和智能化药物递送系统具有重要的现实意义. 本文通过分子组装技术构筑了稳定的磷脂囊泡-脂质体,利用微加工技术制备金微电极,然后在其表面进行亲合素修饰,借助电化学工作站检测脂质体单颗粒的碰撞行为,以此建立一种检测脂质体在体外和生物体内存在的技术平台. 实验证明,在脂质体中引入生物素分子,通过与微电极表面的亲合素分子产生特异性识别,能显著增加单颗粒碰撞的频率和强度. 这些定量的数据为研究脂质体与生物膜动态互作提供了十分有效和准确的检测手段,为验证脂质体载药体系在生物内的稳定性和释放速率建立了新方法.
论文
三元共聚法制备高亮度近红外二区荧光共轭聚合物纳米粒子及其二区光热治疗应用
张华, 孙鹏飞, 范曲立, 黄维
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21057
[摘要](17) [PDF 0KB](0)
摘要:
为获得同时具有优异的溶解性,高亮度的近红外二区(NIR-II,1000-1700 nm)荧光和强的NIR-II光热转换能力的共轭聚合物,我们采用三元共聚策略构建了基于强电子受体和供体的NIR-II发射共轭骨架。在此基础上,我们进一步通过调控电子给体BDT与2TC之间的比例,得到了一系列具有NIR-II吸收和优异溶解性的共轭聚合物(BDT-2TC12,BDT-2TC11,BDT-2TC21)。这些聚合物在700-1200 nm具有较强的NIR吸收,并在808 nm激光激发下表现出在1000-1400 nm的区域内的优异NIR-II荧光性能。利用纳米沉积的方法,将目标聚合物BDT-2TC12用两亲性的二硬脂酰磷脂酰乙酰胺-甲氧基聚乙二醇(DSPE-mPEG)进行包覆,制备得到水溶性良好的纳米粒子(BDT-2TC12 NPs)。该纳米粒子具有良好的稳定性,在808 nm和1064 nm处均有较强的吸收。在1064 nm激光照射下,纳米粒子表现出优异的NIR-II光热转换效果,可以实现对肿瘤细胞的光热治疗(PTT).在808 nm的激光激发下,纳米粒子还可以实现对小鼠血管和其他生物组织的高清晰度的NIR-II荧光成像(FI).
有机硅改性聚氨酯/纳米SiO2复合超疏水涂层的制备
秦凤鸣, 李香玉, 王锦艳
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21038
[摘要](451) [PDF 889KB](0)
摘要:
以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、聚四氢呋喃醚二醇(PTMEG)、羟基封端的聚二甲基硅氧烷(HO-PDMS)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,合成了有机硅改性的聚氨酯溶液,通过核磁、红外技术对其结构进行表征,并研究了羟基硅油加入量对聚氨酯热稳定性、疏水性的影响. 以有机硅改性的聚氨酯溶液为基体、含氟硅烷偶联剂改性的纳米二氧化硅颗粒为填料,喷涂制备超疏水涂层,并研究了填料添加量对复合涂层疏水性的影响. 结果表明:当硅油加入量为9 wt.%,填料加入量为60 wt.%时,复合涂层性能最优,水接触角为153.3 °,滞后角为6.3 °. 经过200 ℃加热1 h后,仍然具有大于150 °的水接触角. 对复合涂层进行磨损实验与防冰测试,结果表明:该复合涂层在磨损过程中,在基底暴露之前,整个涂层基体都具有超疏水性;并且该涂层能有效降低结冰温度、延长结冰时间,具有良好的防冰性能.
掺杂两亲性嵌段共聚物构筑抗污染自清洁聚醚砜膜
殷俊, 宋景平, 蔡新安, 高慧燕
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21081
[摘要](176) [PDF 906KB](0)
摘要:
通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)制备嵌段共聚物聚乙二醇单甲醚-b-聚甲基丙烯酸六氟丁酯-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(mPEG-b-PHFBM-b-PGMA)。将其作为改性剂,通过非溶剂诱导相分离法制备PES/mPEG-b-PHFBM-b-PGMA复合膜。在成膜过程中亲水性的聚乙二醇链段发生自由表面偏析的同时,带动低表面能的PHFBM链段发生强制表面偏析,进而构建抗污染、自清洁的膜表面。PES/PFG5复合膜的纯水通量和油水通量分别为290.25和252.89 L·m-2·h-1,而未改性的PES膜分别只有64.10和11.09 L·m-2·h-1。相对于PES空白膜,通量恢复率从45.75%提高至90.15%,油水通量衰减率由82.70%降至12.87%,抗油污染能力大幅度增强。由于mPEG-b-PHFBM-b-PGMA中的PGMA链段与PES链段之间的物理缠结以及疏水作用力,使其在PES膜中表现出良好的稳定性,表明该膜材料在油水分离中具有良好的应用前景。
多组分高分子复合物纤维的制备与性能调控
刘德中, 杨曙光
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21060
[摘要](177) [PDF 0KB](0)
摘要:
多组分是实现纤维性能提升和调控的有效手段. 利用传统方法制备的多组分纤维,不同高分子之间很难达到分子层面相容. 高分子复合物是不同高分子高度相容的聚集组装体系. 本工作研究聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)三种组分制备复合物纤维. 利用红外光谱、X射线衍射、差示扫描量热、扫描电子显微镜和力学拉伸等方法分别表征氢键复合、纤维的聚集态结构和力学性质. 研究结果表明,PEO/PVA/PAA纤维不同组分高度相容,通过改变纤维中组分的含量,可以实现对多组分复合物纤维的性能调控. 纤维中柔性PEO组分含量增加,可以实现由塑性到弹性的转变,并且纤维在湿度场下表现出形状记忆与可修复行为.
聚(1,4-环己二烯碳酸酯)立体寡聚物的合成及微结构分析
王霞弟, 孙星宇, 罗婧, 朱晴, 周辉, 吕小兵
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21085
[摘要](184) [PDF 0KB](0)
摘要:
聚合物微结构控制是配位催化聚合领域最重要的目标之一. 而合成各种立构规整性寡聚物及其核磁碳谱研究是聚合物微结构定性和定量分析的关键. 本篇文章以手性环己-4-烯-1,2-二醇为原料,采用N,N’-羰基二咪唑和三光气作为羰化试剂,设计合成了CO2/1,2-环氧-4-环己烯交替共聚物(聚(1,4-环己二烯碳酸酯),PCEC)全同立构和间同立构的二聚体、四聚体、六聚体、八聚体和十二聚体模型化合物. 通过分析全同立构和间同立构模型化合物的核磁碳谱,完成了PCEC微结构的碳谱信息归属. 发现聚合物全同立构序列的羰基、次甲基和亚甲基区域的出峰位置分别在154.04 ppm,73.83 ppm和29.91 ppm;间同立构序列的羰基、次甲基和亚甲基区域的出峰位置分别在153.72 ppm,72.97 ppm和28.98 ppm.
新型含功能化咪唑鎓离聚物增韧改性聚乳酸的研究
王行, 胡浩东, 陈相见, 潘莉, 张坤玉, 李悦生
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21078
[摘要](309) [PDF 0KB](2)
摘要:
以生物质来源的氯醚弹性体和羟乙基咪唑、PEG端咪唑单体为原料,通过简单的季胺化和离子交换反应,成功制备了两种新型功能化的生物基离聚物(ECO-OH-PF6,ECO-EG-PF6),并将其应用于聚乳酸的共混增韧改性. 离聚物ECO-EG-PF6呈现典型的弹性体特征,而ECO-OH-PF6表现为塑料性能. 在聚乳酸(PLA)与离聚物共混体系中,ECO-OH-PF6表现出对PLA更优的增韧效果. PLA/ECO-OH-PF6 (80/20)共混物断裂伸长率可提高至241%,而拉伸强度可保持在47.8 MPa. 动态机械分析和扫描电子显微镜的结果表明离子-偶极相互作用和氢键相互作用使得ECO-OH-PF6与PLA组分之间具有良好的相容性,形成了较强的界面粘附. 而且由于折光指数相匹配,PLA/ECO-OH-PF6共混物表现出良好的透明性,可见光范围内的透过率可达77%-87%. 因而ECO-OH-PF6可成为PLA良好的增韧改性剂,促进PLA基材料在透明包装等领域获得广阔的应用.
基于NNTA可控聚合的环形聚类肽合成与表征
胡祖佳, 颜舒婷, 戚家乐, 陶鑫峰, 林绍梁
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20284
[摘要](666) [PDF 0KB](7)
摘要:
研究了1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)引发的N-取代甘氨酸-N-硫代羧酸酐(NNTA)开环聚合. 聚合通过两性离子开环聚合机理进行,表现出良好的可控性,聚合产率高(> 86%),分子量可控(900 ~ 7500 g/mol),分子量分布较窄(1.13~1.25). 通过1H-NMR谱图、13C-NMR谱图、MALDI-ToF质谱和红外光谱等表征手段,证明所得聚合产物具有环形结构,且聚合物链上带有DBU残基和硫代氨基甲酸酯基团. 与苄胺(BA)引发所得的线形聚类肽相比,DBU引发所得的聚类肽具有更小的流体力学体积,进一步证明了其环形结构. 扩链反应表明,加入新单体后聚合反应仍可以继续进行,产物分子量显著增加,表明了DBU引发的NNTA聚合具有活性特征. DBU引发的NNTA两性离子开环聚合是一种简便、高效的环形聚类肽合成方法.
非缠结对称缔合链在蠕变过程中的动力学行为研究
张妍洁, 陈全
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21014
[摘要](372) [PDF 0KB](8)
摘要:
本文首先介绍具有摩擦系数分布的Rouse链的动力学分析方法,并检验了其应用于预测未缠结缔合高分子动力学行为的可行性.之后利用上述方法研究不同缔合点数量的高分子链分别在固定应变速率的启动剪切(start-up)和固定应力的蠕变(creep)测试过程中,链段的取向函数随时间的变化行为.阐明了缔合体系在蠕变条件下,高分子链从链段相对独立的运动到整链协同运动的转变机制.
氮杂环单体的分子结构对共聚芳醚酮酮性能的影响
刘乾, 王昭琪, 杨晓庆, 武楷文, 符少奎, 王旭, 张守海, 蹇锡高
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21032
[摘要](335) [PDF 0KB](1)
摘要:
合成4,4’-二苯基-7,7’-双(2,2’,3,3’)二氮杂萘(1,1’)酮(7,7-DBD)与4,4’-二苯基-6,7’-双(2,2’,3,3’)二氮杂萘(1,1’)酮(6,7-DBD)两种杂环单体,探究两种单体和4-(4-羟基苯基)-2,3-二氮杂萘酮与1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯的共聚行为,得到两种侧苯基位置不同的氮杂环聚芳醚酮酮P-CDs与P-TDs. 两者的特性黏度介于0.5-1.1 dL/g,P-CDs的特性粘度更高,制备更容易. P-CDs的玻璃化转变温度介于254-296 ℃,250 ℃的储能模量保持率高达67%,均高于相同共聚组成的P-TDs. 两种聚合物可溶于N-甲基吡咯烷酮与1,1,2,2-四氯乙烷等有机溶剂中;拉伸模量介于1.56-1.78 GPa,拉伸强度介于50.1-102.9 MPa,断裂伸长率介于11.0-18.1%,绝缘性基本一致. P-CDs的耐热性、溶解性、机械性能均优于P-TDs. 故调整主链上侧基分布方式可以明显改变聚合物的耐热性、机械性能、溶解性和可制备性,为制备耐热等级更高且可溶解的高性能聚合物提供参考.
聚乙烯亚胺/聚丙烯酰胺复合交联型水性粘结剂在锂离子电池Si/C负极中的应用
邓攀, 陈程, 张灵志
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21095
[摘要](101) [PDF 0KB](1)
摘要:
高比容量Si/C负极材料在充/放电循环过程中,由于硅的体积膨胀效应,极易引起电极材料的粉碎和脱落进而导致电池容量衰减和循环寿命缩短,开发新型Si/C负极粘结剂是提高电池循环性能的有效途径之一。通过对支化聚乙烯亚胺(BPEI)与聚丙烯酰胺(PAM)进行原位热交联制备三维互穿网状聚合物水性粘结剂(BPEI-PAM),并用于高比能锂离子电池Si/C负极的电化学性能研究。用TGA、DSC对复合粘结剂进行了热性能表征,利用FT-IR进行结构表征。与商用水性粘结剂羧甲基纤维素/丁苯橡胶(CMC/SBR)做比较,研究BPEI-PAM电极的电化学性能。当BPEI与PAM原位热交联反应摩尔比为1: 6时,制备的Si/C极片剥离强度达0.82 N/cm,高于CMC/ SBR(0.32 N/cm)。提高极片的负载量至3.0 mg/cm2时,200次循环后容量保持率为81.2%,优于CMC/ SBR(76.1%)。研究结果表明,通过交联制备的BPEI-PAM粘结剂具有更高的粘结性能,能明显提高Si/C电极的电化学性能。
微波法制备氮掺杂碳点/海藻酸纳米复合物及其电沉积技术研究
刘慧, 杨逸霏, 曹凯元, 殷洁, 熊燕飞, 石川东, 王艺峰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20252
[摘要](598) [PDF 3588KB](2)
摘要:
以海藻酸为碳源,乙二胺为氮掺杂剂,采用简单方便的微波法制备得到氮掺杂碳点(N-CDs)/海藻酸纳米复合物. 通过透射电镜观察到所制得的N-CDs/海藻酸纳米复合物有纳米粒子存在,它们的平均粒径为4.6 nm. 荧光性能分析表明N-CDs/海藻酸纳米复合物在365 nm紫外光下呈现明显的蓝色荧光,并且其荧光发射性能具有激发光波长依赖性. N-CDs/海藻酸纳米复合物还保留了海藻酸与Ca2+作用形成凝胶的性能以及与一些二价金属离子的配位能力,可以直接应用于阳极电沉积和配位电沉积. 利用电沉积技术具有空间选择性和时间可控性的特点,可以在电极上构建不同形状和荧光图案的N-CDs/海藻酸电沉积膜,还可以对电沉积膜的厚度进行调控. 此外,利用电沉积技术制备的N-CDs/海藻酸电沉积膜电极可用于进行电化学检测.
本征型聚酰亚胺介电常数的QSPR模型构建与研究
范振国, 刘四委, 池振国, 张艺, 许家瑞
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20278
[摘要](668) [PDF 0KB](8)
摘要:
综合运用量子化学方法及基团贡献法,采集了78种不同化学结构聚酰亚胺的结构参数.采用通径分析法从16种参数中筛选出了对介电常数具有显著影响的8种结构参数,在此基础上,构建了两种针对聚酰亚胺介电常数的定量构效关系模型,平均相对误差均在10%以内.研究认为影响聚酰亚胺薄膜介电常数的最重要因素为分子体积,从宏观角度来看即体系的自由体积尺寸.评价了两种模型的适用性及稳定性,对比发现ANN模型具备更高的精度,相对误差均在5%以内,MLR模型的精度在10%以内,但具备更好的物理意义.设计了18种低介电常数的聚酰亚胺结构单元,并预测其介电常数.研究发现增加体系的含氟量可以降低其介电常数,最佳含氟量为0.25-0.37之间.侧基占比S/M最佳比例为0.5-0.6左右,侧基占比过大将会导致介电常数上升.基于上述研究,设计了3种超低介电常数的聚酰亚胺结构,其中最低预测介电常数为1.22.
氮丙啶衍生物与环状酸酐共聚合成聚酯酰胺
刘文静, 乐天俊, 任伟民
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21011
[摘要](444) [PDF 0KB](0)
摘要:
聚酯酰胺是一类重要的可生物降解型合成高分子材料,兼具聚酯良好的生物相容性和聚酰胺优异的机械性能,因而在药物控释、水凝胶等领域得到了广泛的关注. 开发新的聚酯酰胺的合成方法一直是该领域的研究重点. 本文发展了一种以有机碱为催化剂,以苄醇为引发剂,先通过氮丙啶衍生物与环状酸酐反应得到N-取代的共聚物,再脱去氮原子上取代基从而合成聚酯酰胺的新方法. 该方法具有良好的底物适用性,同时两种单体的反应模式也易于实现合成结构多样化的聚酯酰胺. 此外,所采用的无金属催化策略以及温和的脱苄基化反应条件更有利于所得聚合物在生物医学领域的应用.
丝素蛋白膜在高电场下的介电性能
王思琦, 陈杰, 朱荧科, 江平开, 黄兴溢
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21037
[摘要](433) [PDF 0KB](3)
摘要:
丝素蛋白的分子结构兼具软段和硬段,且其结构单元具有较大的偶极矩(3.5D),在介电储能领域可能具有应用潜力. 本文首次表征了丝素蛋白薄膜的在高电场下的介电性能,并研究了丝素蛋白的分子结构与高电场下介电性能的关系. 结果显示,丝素蛋白的二级结构变化与其高场介电行为关系密切,β-折叠结构增加有利于提高击穿强度、降低介电损耗. 本文通过调整薄膜的制备工艺优化了丝素蛋白薄膜的高场介电性能,优化后的丝素蛋白膜在500 MV/m的电场下放电能量密度可达7.43 J/cm3,充-放电效率为79.8%. 本工作为开拓丝素蛋白在介电领域的应用提供了基础数据,并为进一步优化分子结构提供了参考.
聚乳酸链端烷基链长度对聚乳酸结晶性及水蒸气透过性的影响
王梦瑶, 江龙, 沈彦峰, 黄云, 淡宜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21106
[摘要](19) [PDF 0KB](0)
摘要:
本文分别以十二醇、十八醇、二十四醇和二十八醇为引发剂引发左旋丙交酯(L-LA)开环聚合,合成了链端键接不同长度烷基链的聚乳酸,利用红外吸收光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和凝胶渗透色谱(GPC)分析产物结构并计算产物的相对分子质量,通过差示扫描量热技术(DSC)对产物的结晶性能进行了分析,进一步通过薄膜水蒸气透过性实验分析了薄膜试样对水蒸气的透过性能. 1H-NMR和GPC分析结果表明,我们成功将烷基链键接到聚乳酸链端,且固定L-LA与脂肪醇的摩尔比,不同脂肪醇引发合成的试样的相对分子质量基本一致,且与理论值相差不大. DSC分析结果表明,在80℃时,聚乳酸的结晶速率随链端烷基链长度的增加而增加,链端为二十四烷基时,可促进聚乳酸在高温下成核,进而促进聚乳酸结晶. 随相对分子质量增加,聚乳酸完全结晶时的结晶度略有降低. 水蒸气透过性实验结果表明,非晶聚乳酸薄膜对水蒸气的透过能力强于结晶聚乳酸薄膜,聚乳酸的相对分子质量对薄膜的水气透过性影响不大,因此可通过调控聚乳酸的聚集态结构实现对水蒸气透过性的调节,进而将聚乳酸包装材料更好地应用于市场.
循环溶剂退火条件下体相形成柱状相的两嵌段共聚物薄膜自组装行为的模拟研究
胡卨俊, 郝金龙, 王铮, 尹玉华, 蒋润, 李宝会
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21082
[摘要](337) [PDF 0KB](2)
摘要:
本文采用模拟退火和蒙特卡洛方法研究了体相形成柱状相的两嵌段共聚物薄膜在循环溶剂退火条件下的自组装行为. 结果表明,在循环溶剂退火条件下形成垂直柱状结构的表面选择性窗口(β窗口)比溶剂退火条件下要宽,同时大幅度的减少了退火时间. 在循环溶剂退火条件下,溶剂蒸发速率、溶剂选择性和薄膜厚度与柱状相周期的匹配性决定了β窗口. 当溶剂蒸发速率在一定范围内时,β窗口随蒸发速率变快而增大. 溶剂对长嵌段的选择性越强时,形成垂直柱状结构的β窗口越宽. 通过对均方位移曲线的分析发现,在循环溶剂退火条件下单体在垂直方向的扩散始终快于平行方向,因此单体优先沿垂直方向聚集,从而促进了垂直柱状结构的形成.
可循环回收利用的本征导热聚六氢三嗪树脂研究
麻乐, 袁彦超, 刘诗博, 王振汉, 井长友, 赵建青, 刘述梅
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21035
[摘要](383) [PDF 0KB](1)
摘要:
解决电子元器件体积持续缩小与及时散热之间矛盾的一个技术瓶颈和关键在于使用高热导率的绝缘高分子材料,进一步赋予导热高分子基复合材料可循环回收利用功能将有利于降低成本、保护环境及维持其可持续发展. 为此,采用多聚甲醛(PFA)和含有芳香酰胺特殊结构的4,4'-二氨基苯酰替苯胺(DABA)为原料,通过利用分子链间氢键强相互作用向树脂固化网络中引入局域微观有序结构增大声子传播自由程,合成一种新型本征导热聚六氢三嗪热固性树脂(DABA-PHT). 通过对树脂预聚过程和机理、固化工艺、导热性能、降解性能及循环回收利用性能的研究表明:水能够作为催化剂有效加速预聚反应、大幅缩短预聚时间,且酰胺N-H键未参与交联反应;DABA-PHT树脂易于合成和加工,且具有良好的力学、耐热、降解和循环回收利用性能,热导率达到0.38 W·m-1·K-1,接近普通环氧树脂的两倍,有望用来制备可循环回收利用的高热导率热固性树脂基复合材料.
多因素耦合作用下丁腈橡胶的老化行为和机理研究
李杲, 卓文越, 杨国, 牛艳华, 李光宪
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20246
[摘要](338) [PDF 0KB](1)
摘要:
本文采用加速老化试验研究了丁腈橡胶在温度、介质环境和压缩形变三种不同因素耦合下的老化行为. 通过表征分析压缩永久形变率、官能团、热稳定性、交联密度、玻璃化转变温度及微观形貌等的变化,评价了老化前后试样宏观性能和微观结构的变化. 老化过程中,同时存在增塑剂挥发、后交联、油介质扩散以及试样表面氰基的部分水解反应. 全反射红外(ATR-FTIR)结果表明,热空气条件下,高温老化过程中增塑剂挥发明显;而油介质的存在,抑制了试样表面残存水分的挥发,进而发生氰基水解反应;压缩产生的试样侧表面拉应力可进一步促进表面氰基的水解. 热失重(TGA)结果表明,相较于热空气,油介质老化中存在增塑剂挥发和介质扩散的相互竞争效应. 压缩永久形变率,交联密度和玻璃化转变温度结果表明,与热空气老化相比,油介质明显抑制了橡胶的后交联反应,而压缩可能对后交联有促进作用. 所有试验条件下的老化均以后交联为主导,未观察到明显的断链或降解.
可持续抗非特异性蛋白质吸附的凝血酶响应型水凝胶涂层
黄佳磊, 郁李胤, 王境鸿, 李翔, 唐增超, 李丹, 陈红
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21017
[摘要](108) [PDF 816KB](1)
摘要:
仿生人体血液系统抗凝机制,在异体材料表面构建兼具生物惰性和响应性抗凝活性的涂层,是解决血液接触类器械在应用过程中引发血栓生成的理想路径. 为此,本研究设计了一种能够持续性抗非特异性蛋白吸附并可特异性抑制血栓形成的凝血酶响应性水凝胶涂层. 该涂层以聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为主要骨架成分,结合凝血酶底物多肽交联剂(Pep)和纤溶活性分子:组织型纤溶酶原激活剂(t-PA),经光致交联固定在基材表面. 在血液环境中,涂层能够有效保持抗非特异性蛋白吸附的性能. 而在血栓形成条件下,凝血酶触发水凝胶缓慢降解,释放t-PA分子,从而激发血液系统的纤溶功能溶解初生血栓. 更有意义的是降解后的水凝胶涂层能够保持基本骨架并仍具有抗蛋白吸附性能. 该研究为优化和完善植介入器械抗血栓策略提供了新的思路.
ZIF-8@PDMAPMA复合材料的构筑及其性能研究
李禹红, 乔瑶雨, 李 超, 何乃普, 闻 静, 赵晓竹, 张学辉, 黎白钰
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21041
[摘要](445) [PDF 1322KB](1)
摘要:
本文采用分步法(路线I)和一步法(路线II和路线III)分别合成了MOFs/高分子复合材料(ZIF-8@PDMAPMA),并采用粉末X射线衍射(PXRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)、 扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TGA)等进行了表征. ZIF-8@PDMAPMA复合材料由高分子柔性链包覆ZIF-8晶体颗粒形成了核壳纳米颗粒,探讨了不同合成方法对其形貌的影响. ZIF-8@PDMAPMA纳米颗粒呈球状或类似ZIF-8晶体形状轮廓. 反应体系中单体、有机配体以及反应过程中形成的高分子链均具有乳化作用,实现了对复合纳米材料粒径及其分布的有效控制,粒径仅50 nm,且分布均一. 高分子柔性链对MOFs晶体颗粒的有效包裹导致ZIF-8@PDMAPMA对N2吸附能力减弱. ZIF-8@PDMAPMA亲水性明显增强,从而使其在水中的分散性和稳定性得到明显改善,且粒径分布均一. 同时,实现了ZIF-8@PDMAPMA对苯扎氯铵的有效负载和可控释放,最大负载量达到0.05 g/g,且释放率达到82% . 动力学模拟结果显示,复合材料内部的ZIF-8的孔隙和表面的高分子柔性链对苯扎氯铵具有多层吸附行为. 高分子柔性链与刚性MOFs晶体有效结合,极大地改善了MOFs在水相中的稳定性,并将进一步拓宽其应用范围和领域.
持液颗粒聚合:一种新型环境下的乙烯/α-烯烃反应
胡晓波, 孙婧元, 蒋斌波, 王靖岱, 阳永荣
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21046
[摘要](440) [PDF 0KB](2)
摘要:
通过改变乙烯/1-己烯共聚合反应中冷凝剂正己烷的含量,建立了纯气相、贫己烷和富己烷三种聚合环境,结合共单体效应和共溶效应的作用机制,分析了三种聚合环境下的聚合反应.结果表明,在纯气相环境下,由于干颗粒内部的毛细冷凝现象,共单体效应占据主导,聚合反应活性下降.在贫己烷环境下,初期由于湿颗粒内高浓度的1-己烯/乙烯比,聚合反应活性在共单体效应和共溶效应竞争作用下基本保持不变,后期随着正己烷含量的增加,共溶效应占据主导,聚合反应活性上升,贫己烷环境下的持液颗粒聚合模式能够调控体系内气相和液相环境的初始1-己烯/乙烯摩尔比均是最佳,聚合反应活性最大.在富己烷环境下,聚合反应活性由于1-己烯浓度被正己烷溶剂稀释而略有下降.聚乙烯产品支化度在纯气相环境和贫己烷环境中相当,略高于富己烷环境的聚乙烯支化度.
基于葫芦[10]脲的超分子水凝胶的制备及其在H2O2检测中的应用研究
刘元勋, 刘洋, 杨汉, 陈侣, 张雄志, 刘思敏
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21062
[摘要](70) [PDF 0KB](0)
摘要:
超分子水凝胶因其独特的性能常被用作智能软材料, 发展功能性超分子水凝胶以拓宽其应用领域仍是研究的热点. 本研究以丙烯酰胺(AM)与客体单元二茂铁衍生物(G)在引发剂作用下共聚形成P(AM-G)聚合物. 基于客体分子与主体分子葫芦[10]脲之间的动态主-客体相互作用为交联点制备了超分子水凝胶. 采用核磁、扫描电镜及流变等测试方法对水凝胶的结构、形貌以及自修复性能等进行研究. 结果表明超分子水凝胶为3D多孔结构的弹性体, CB[10]的引入有利于在聚合物网络中提供交联点, 并且本研究中的超分子水凝胶可在没有任何外部刺激的情况下进行自修复. 在水凝胶制备后, 二茂铁的固有催化活性仍然得以保留, 其良好的催化活性可应用于H2O2的检测, 检测限为2.5 × 10−4 mol L−1. 该研究为超分子水凝胶功能化提供了一种新的方法, 在生物技术和环境化学等领域具有潜在应用.
温度响应型手性salen TiIV嵌段共聚物的可控制备及在硫醚不对称氧化反应中的应用
张瑶瑶, 韩彪, 周丽洁, 王明宇, 李博解, 汪连生, 朱磊
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21016
[摘要](526) [PDF 768KB](2)
摘要:
采用可逆加成-断裂链转移自由基聚合法(RAFT),以N-异丙基丙烯酰胺和5-乙烯基手性salen TiIV为反应单体,偶氮二异丁腈为链引发剂,硫代丙酸苄硫酯为链转移剂,可控制备出一系列温度响应型手性嵌段共聚物(聚N-异丙基丙烯酰胺-co-手性salen TiIV,PNxSy). 通过红外表征证明该嵌段共聚物结构中含有温敏材料和salen TiIV的特征峰,紫外表征揭示了亲疏水单元比例对嵌段共聚物临界温度LCST的影响,动态光散射证明亲疏水比例对嵌段共聚物水合动力学粒径影响规律. 透射电子显微镜和圆二色光谱表征温度对嵌段共聚物自组装的影响,结果表明,接近临界温度30 oC时,嵌段共聚物的CD信号最强. 该类温度响应型手性嵌段共聚物可实现纯水相中高效不对称反应的进行,仅需0.5 mol%嵌段共聚物催化反应1.0 h,即可实现底物苯甲硫醚转化率达95%,选择性为97%,对映选择性高达98%. 实验证明嵌段共聚物在水中可自组装形成纳米反应器加速反应进行,升温后,嵌段共聚物表现出疏水特性,从水相析出后直接回收,实现了材料可重复利用.
环氧化淀粉基核壳纳米粒子增韧聚乳酸的研究
吴正贵, 董新一, 东为富
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20274
[摘要](607) [PDF 0KB](9)
摘要:
通过酰氯接枝反应在淀粉大分子链上引入长烷基链和碳碳双键,使淀粉具有自乳化性能并增加反应位点,采用无皂乳液聚合将丙烯酸乙酯(EA)与酯化改性淀粉接枝共聚制备以淀粉为核的核壳粒子,即核壳粒子为硬核软壳的结构,通过添加甲基丙烯酸缩水甘油醚(GMA)进一步制备环氧化核壳粒子.将环氧化核壳粒子与聚乳酸(PLA)进行熔融共混改性,研究不同环氧化程度的核壳粒子对PLA性能的影响.结果表明,环氧化淀粉核壳粒子粒径约250 nm,与PLA共混改性后,环氧化核壳粒子能够明显提高PLA的韧性,而且其拉伸强度维持在较高水平,共混物缺口冲击强度提高至纯PLA的17倍.进一步研究表明环氧官能团的引入提高了核壳粒子与PLA的相容性同时增加了界面相互作用.
基于炔烃参与的多组分聚合构建氧化还原双重响应型高分子药物载体
何俊男, 郑玉斌, 郑楠
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21054
[摘要](21) [PDF 0KB](0)
摘要:
多组分聚合具有反应效率高、反应条件温和、原子经济性高、操作简单等优势,利用多组分聚合方法构建功能多样、结构复杂的聚合物成为新的趋势。为了拓展多组分聚合方法在药物载体领域应用,本文基于铜催化的炔烃多组分聚合设计合成含有二硒键的氧化还原响应型两亲性聚合物,与阿霉素(DOX)在水溶液中通过自组装方式构建纳米载药胶束。通过实验技术手段对纳米载药胶束表征可知,纳米载药胶束的粒径在130 nm左右,临界胶束浓度(CMC)值为0.23 mg/mL,在人体正常生理条件下结构稳定。肿瘤中含有浓度较高的活性氧(ROS)或谷胱甘肽(GSH),聚合物主链中二硒键在氧化还原条件下断裂,导致聚合物降解,DOX从纳米载药胶束中逐渐释放,且累积释放量可达100%,并发现该类载药胶束在GSH环境中药物释放性能优于ROS环境。该工作通过多组分聚合方式可以便捷构建氧化还原双响应型的两亲性聚合物,在肿瘤微环境中表现出特异性降解性能,为开发设计智能响应型高分子药物载体提供新的思路。
专论(庆祝沈家骢院士90华诞专辑)
诱导配体:蛋白质组装新策略
张智, 陈国颂, 江明
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21059
[摘要](161) [PDF 0KB](4)
摘要:
近年来,分子自组装的研究特别关注应用复杂组装基元模拟体内复杂的生命过程. 其中,利用蛋白质作为组装基元构筑组装体的相关研究进展,有助于进一步了解生命相关的自组装,并进一步揭示生命过程的调控机制. 然而,由于蛋白质组装基元自身的结构复杂性和构象多样性等特点,具有规则结构的人工蛋白质组装体仍然难以构建. 本文将回顾和总结课题组近年来所提出的诱导配体蛋白质组装新策略. 首先简要叙述文献中蛋白质组装方向的研究进展,继而介绍诱导配体策略产生的背景和主要思路,重点讨论利用诱导配体策略获得的蛋白质组装体的结构、形貌及功能,最后展望该策略的发展前景.
专论(高分子优秀青年学者专辑)
光交联水凝胶材料的研究与生物医学应用进展
鲍丙坤, 刘湍, 林秋宁, 朱麟勇
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21047
[摘要](412) [PDF 0KB](6)
摘要:
光交联制备水凝胶技术具有非物理接触以及时空精确可控等优势,在细胞3D 培养/打印以及组织工程和再生医学领域具有广阔的应用前景. 当前,光交联水凝胶的制备主要基于光引发自由基交联反应、光点击交联反应或光偶联交联反应. 本文分别介绍了以上交联反应各自的技术发展史、应用现状以及相关的优势和技术瓶颈. 本文还着重介绍了本研究组在光交联水凝胶领域开展的研究与转化工作,主要包括提出了利用光笼分子的光剪切释放活性基团触发偶联交联的非自由基光交联策略,即光偶联反应交联策略. 该策略实现了光交联水凝胶的低毒、可控构筑,同时赋予了光交联水凝胶技术的原位组织粘附特性,为该技术的最终临床转化奠定了基础.
无机离子聚合与交联及其应用
方威风, 唐睿康, 刘昭明
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21034
[摘要](231) [PDF 0KB](3)
摘要:
传统无机材料合成遵循经典晶体生长方式,常以粉末颗粒形式存在,极大地限制了无机材料的性能. 高分子材料通过单体的可控聚合与交联实现了材料的连续、可塑制备,极大地扩大了材料的应用范围. 借鉴高分子化学中的封端策略,我们将无机离子寡聚体作为无机单体,替代了传统的离子前驱体,实现了无机离子化合物的聚合与交联,从而能够“像制造高分子一样制造无机物”. 本文从材料合成的角度出发,介绍了无机、高分子反应前驱体及材料制备模式,重点介绍了无机离子寡聚体及其聚合与交联过程. 进一步展开介绍了基于无机离子聚合与交联在材料合成与应用方面的成果. 无机离子聚合与交联反应体系的提出,在材料合成方面促进了高分子与无机化学的融合,一定程度上打破对传统无机材料合成的认知,为新型功能材料的合成提供新的思路.
超分子拓扑高分子:合成、组装及功能
姚灏, 王景霞, 田威
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21010
[摘要](662) [PDF 0KB](9)
摘要:
超分子拓扑高分子结合了非共价键的动态可逆特性和共价型拓扑高分子的结构特点,是一种具有广泛应用前景的高分子物种. 本文从超分子拓扑高分子的合成、组装及功能等三个方面综述了该领域的最新研究进展. 首先重点强调了利用直接或间接方法来构筑超支化、树枝状、星形、刷形、交联型和环形等超分子拓扑高分子的策略,其次从内部结构参数和外部环境响应两方面介绍了调控超分子自组装行为的主要方法,然后对其在生物医用材料、光电活性材料、以及自修复材料等领域的潜在应用进行了较为全面的总结,最后指出了超分子拓扑高分子研究领域目前存在的关键问题和重要挑战.
综述(庆祝沈家骢院士90华诞专辑)
碳化聚合物点的核壳结构与功能
乐妲, 冯唐略, 杨柏
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21105
[摘要](26) [PDF 0KB](0)
摘要:
碳化聚合物点作为一类新型的荧光碳纳米点,其高量子产率、独特的碳核和聚合物壳的杂化结构和功能在近些年引起了广泛关注. 本文通过系统总结、分析相关文献,揭示了碳化聚合物点不仅具有碳点的典型性质,也具有聚合物的性质. 强调了碳化聚合物点的聚合-碳化的本质,并详细讨论了碳化聚合物点的结构特点、制备方法方面的普适性和规律性和光致发光的机制. 最后,基于碳化聚合物点的结构和性能调控,综述了其在传感、光电器件、催化和生物医学等不同领域的应用,并对碳化聚合物点的发展前景进行了展望.
论文(庆祝沈家骢院士91华诞专辑)
多金属氧簇-聚合物复合物磁共振成像及光热-化学治疗性
周亭亭, 孔雪平, 万国峰, 李豹, 吴立新
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21087
[摘要](13) [PDF 0KB](0)
摘要:
通过将阳离子型聚合物聚二烯丙基二甲基氯化铵,嵌段共聚物聚[甲基丙烯酸(聚乙二醇单甲醚)酯-b-甲基丙烯酸]和含Gd的多金属氧簇K7[Gd(H2O)3P2W17O61]以及部分还原的K6[α-P2W18O62]共混,构建了纳米尺寸的聚合物包埋多金属氧簇的多组分复合物PDDA-PPBM-rPOMs. 实验表明,所制备的复合物在水溶液,磷酸盐缓冲液和细胞培养基溶液中都具有较好的结构稳定性,形成均一分散的直径约为67 nm的球形组装体. 磁性金属氧簇的存在和较大的粒子半径使复合物在0.5 T磁场条件下的纵向弛豫效率达到51.32 mM−1 s−1,并且在载药之后没有明显降低. 复合物中部分还原的多金属氧簇中的不同价态金属离子之间存在的电荷转移使复合物在载药前后均表现出良好的光热转换能力,其中,载药后的复合物在808 nm激光(1.0 W cm‒2)下持续照射10 min可以产生20 ℃的温度增量,为其用于肿瘤光热治疗提供了可能. PDDA-PPBM-rPOMs内部静电交联结构为其负载抗肿瘤药物阿霉素提供了合适的场所,使其具有超过90%的载药率,并且pH 5.0下的累积释药量是pH 7.4下的3倍,表现出明显的pH响应性药物释放能力. 细胞毒性和流式细胞凋亡实验表明载药的复合物在激光照射下可以有效地抑制肿瘤细胞生长,实现了光热治疗与化学治疗的协同,这也为多金属氧簇多功能复合材料用于肿瘤诊断和治疗一体化的发展提供了可用思路.
表征技术专题
小角中子散射技术及其在大分子结构表征中的应用
左太森, 马长利, 韩泽华, 李雨晴, 李明涛, 程贺
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20242
[摘要](1323) [PDF 0KB](41)
摘要:
小角中子散射(SANS)是一种表征从纳米到微米尺寸物质特征结构的有力工具,配合中子的强穿透性和同位素辨识等特性,在软物质大分子结构表征方面发挥着独特的作用。虽然SANS的基本原理与小角激光光散射和小角X射线几乎完全相同,但是SANS谱仪受限于中子源流强,只能建在大型中子源,所以在我国发展很晚,缺乏用户基础。随着中国散裂中子源(CSNS)在2018年正式对外接受机时申请,国内SANS用户群逐年扩大。大分子是SANS的主要研究领域,为进一步发展用户,我们综述了SANS技术及其应用。本文首先简要介绍小角中子散射技术的基本原理、谱仪结构和实验技巧,然后紧扣小角谱仪的特点和和方法学方面的最新进展,介绍小角中子散射在高分子溶液、高分子共混物和复合材料、高分子结晶、凝胶、多孔材料、生物大分子等研究领域的结构表征方面的典型应用。
固体核磁共振技术在高分子表征研究中的应用
王粉粉, 孙平川
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20254
[摘要](1209) [PDF 20421KB](32)
摘要:
基于核自旋探针的核磁共振(NMR)波谱技术可以在非常宽广的时间和空间尺度上提供重要的微观结构和动力学信息. 随着NMR理论和谱仪软硬件技术的不断发展, 固体NMR技术在高分子材料研究领域正发挥着越来越重要的作用. 固体NMR已经逐渐成为高分子多尺度结构表征和动力学过程分析,以及阐明化学键变化、链间相互作用、微观结构与宏观物理化学性质关系的有力工具,几乎涵盖了高分子研究的各个领域,适用于包括聚合物溶液、熔体、凝胶、液晶、晶体以及非晶态固体等. 固体NMR在阐明高分子结构与性能关系的同时,对高分子凝聚态物理理论的发展也有重要的意义, 为高分子科学的发展起到了重要的推动作用. 本文将以基础原理、实验方法与技巧、典型应用与研究进展等几方面进行简要综述.
小角X射线散射技术在高分子表征中的应用
吕冬, 卢影, 门永锋
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20249
[摘要](1186) [PDF 0KB](19)
摘要:
小角X射线散射(SAXS)技术是表征高分子材料微观结构的一种重要手段。当X射线穿过材料时,在材料不均一的电子云密度分布作用下,发生散射并形成特定的散射图案,使得我们可以根据特定的模型来反推材料的微观结构,并计算相关结构参数。SAXS特有的对微观结构的统计平均及无损探测使其成为了一种不可或缺的高分子材料微观结构分析手段。本文首先简述了SAXS技术的基本理论,在此基础上根据测试中的实际问题给出了测试时可采取的实验技巧。最后,结合典型实例,概述了高分子材料中可用SAXS技术表征的微观结构及其相应的理论模型。希望本文能作为入门文献,帮助初学者更好地理解SAXS技术的原理,并结合实际需求迅速了解SAXS技术的适用范围及相关实验技巧,高效地完成相关实验。
综述(表征技术专题 )
拉曼光谱技术在高分子表征研究中的应用
袁媛, 王梦梵, 曲云菲, 张泽军, 张建明
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20251
[摘要](857) [PDF 0KB](19)
摘要:
拉曼光谱是高分子结构表征中的常用技术,伴随激光技术的发展和检测装置的改进,拉曼光谱技术的应用范围不断扩大. 本文介绍了拉曼光谱的原理,表征技巧以及近年来在分子链构象、分子聚集态、分子链取向、外场作用下的结构转变及共混物的化学/物理组成等领域的最新研究进展,并对其未来的应用前景进行了展望.
综述(表征技术专题)
X 射线晶体结构解析技术在高分子表征研究中的应用
扈健, 王梦梵, 吴婧华
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20258
[摘要](1002) [PDF 0KB](37)
摘要:
高分子材料其结构具有多尺度的复杂性,解析高分子材料各级微观结构并建立结构与性能 之间的关系仍然是高分子研究领域的重要目标和挑战。对结晶性高分子而言,第一步工作就是对其晶 体结构进行表征和解析,X射线衍射法是高分子晶体结构解析中最经典也是最常用的方法。本文主要 介绍X射线衍射等技术在高分子晶体解析中的基本原理和测试表征方法,总结概述近些年来晶体结构 解析在高分子领域内的主要进展以及应用。通过晶体结构解析的方法建立可靠的高分子晶体结构,不 仅可以应用于新合成结晶高分子结构的解析,也可以进一步研究其聚集态结构在外场作用下的演变, 探明高分子结构与宏观性能之间的关系。
特约专论
新型高分子基多孔炭材料的设计制备与功能化策略
刘绍鸿, 黄俊龙, 唐友臣, 吴丁财
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20286
[摘要](486) [PDF 12953KB](1)
摘要:
多孔炭材料具有孔隙率丰富、导电率高、结构稳定以及物理化学性质可调等优点,广泛应用于能源储存与转换、吸附分离、催化、石油化工和生物医药等领域。原料结构是影响多孔炭材料结构和性能的关键因素。高分子理化结构丰富可调,且具有良好的成炭性和形貌继承性,是制备高性能多孔炭材料的理想原料。本专论结合近期国内外最新研究进展以及我们课题组相关工作,对高分子衍生多孔炭材料的设计制备与功能化策略进行系统总结,并对这一领域未来的研究方向进行展望。
半导体共轭聚合物光学探针的设计及在自发光成像和光声成像中的应用
王鑫, 甄叙, 蒋锡群
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21019
[摘要](719) [PDF 4310KB](0)
摘要:
光学成像因其无侵袭性、高时空分辨率和高灵敏度在生物医学领域得到迅速发展,能够在细胞和分子水平上对生物体内生理病理变化过程进行实时动态、无创、可视化、可量化的监测和追踪. 荧光成像作为一种最为广泛应用的光学成像技术,其需要外部光源实时激发,会产生组织自发荧光,且荧光在活体组织中易被吸收和散射,导致荧光成像的信噪比和组织穿透深度较低. 相比之下,自发光成像不需实时光激发,避免了自发荧光的影响,可以得到更高的灵敏度和信噪比. 光声成像则是将光信号通过热膨胀转化为声信号,避免了光散射的影响,具有较高的组织穿透深度. 本文针对半导体共轭聚合物光学探针在自发光成像和光声成像技术中的应用进行综述,重点介绍了半导体共轭聚合物光学探针用于增强自发光成像、光声成像的信号强度的设计策略,以及响应型光声探针的设计原理. 最后,本文对半导体共轭聚合物光学探针在光学成像领域存在的挑战和前景进行了展望.
强熵效应与大分子体系的熵调控
戴晓彬, 张轩钰, 高丽娟, 燕立唐
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21044
[摘要](424) [PDF 0KB](4)
摘要:
熵是热力学的基本状态参量,是统计力学理论中的核心概念. 在大分子体系中,以链的构象熵为主的熵效应更是对体系的微观结构和宏观性能都起着至关重要的作用. 然而,熵的统计本质使其远不像焓作用那么直观,甚至会导致反直觉的现象出现. 因此,探寻大分子体系中的熵效应,对于深入揭示此类体系纷繁复杂现象背后物理机制的重要性来说是不言而喻的,已成为高分子与软凝聚态物理学以及生命科学等多学科相交叉的重要前沿研究领域. 如何在阐释熵效应的独特作用规律基础上,有效的调控熵以实现对体系微观结构的熵调控进而发展新型功能体系,是该领域一个亟需解决的重要科学问题. 本文总结了我们在提出并发展熵调控策略方面的研究进展. 首先,剖析了熵效应的一些基本作用规律,涵盖熵致有序和熵力等,并进一步提出了强熵效应的概念. 其次,阐述了熵调控策略的必要性,基本原理以及调控途径. 同时,举例介绍了熵调控策略在大分子体系中的应用,涵盖高分子纳米复合体系,凝胶网络,生命大分子体系以及大分子胶体体系等. 最后,简明扼要的展望了该领域的未来发展趋势以及面临的关键问题,以期为其以后的发展提供些许有益的启迪.
高分子键合康普瑞汀 A4 血管阻断剂纳米药物
王月, 汤朝晖
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21024
[摘要](416) [PDF 4103KB](3)
摘要:
血管阻断剂(VDAs)因其在实体肿瘤治疗中的巨大潜力而引起人们的广泛关注.本文对课题组近年 来在高分子血管阻断剂纳米药物抗肿瘤治疗方面的基础研究进行了总结. 首先发现了纳米药物的瘤内低渗 透性可显著提高血管阻断剂的肿瘤血管靶向性和抑瘤能力,进而构建了高分子血管阻断剂纳米药物;其次 针对高分子血管阻断剂纳米药物治疗所引起的不利宿主反应,引入小分子抑制剂或激动剂进行联合治疗; 然后利用其调控肿瘤微环境并创建肿瘤选择性药物激活递送系统;最后针对其治疗所产生的肿瘤凝血微环 境提出了新的主动靶向策略—链式自放大肿瘤靶向,实现了高效的肿瘤靶向药物递送.这项工作突出了高分 子血管阻断剂纳米药物在肿瘤治疗中的潜力,并对其未来研究方向作了简要展望,以促进其临床转化.
寡聚物型A-D-A结构高效有机太阳能电池材料与器件
阚斌, 万相见, 李晨曦, 陈永胜
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21088
[摘要](184) [PDF 0KB](1)
摘要:
近年来有机太阳能电池发展迅速,活性层材料起到至关重要的作用。在众多活性层材料中,由于其化学结构确定、能级和吸收易调控以及其特殊的电子云分布等特点,寡聚物型A-D-A结构活性层材料成为领域研究的热点和重点。本文围绕A-D-A结构寡物聚型小分子光伏材料,首先对基于寡聚噻吩以及苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩的A-D-A给体材料进行系统的分析和讨论,对分子的结构-性能关系进行总结;然后讨论基于芴和苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩的两类A-D-A受体材料;接下来总结了我们基于A-D-A分子叠层器件进展;最后,从能量转换效率、器件稳定性、柔性及大面积器件等方面对有机太阳能电池的发展进行了展望。
高分子材料图案记忆表面
陈帅, 严淑珍, 印杰, 姜学松
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21072
[摘要](177) [PDF 0KB](0)
摘要:
微纳米图案赋予了材料表面独特的光学、电学、声学、力学以及生物学等特性,其中具有动态变化形貌的表面图案能够实现对材料表面性能原位实时调控,可用于构建智能表面.我们把能够改变临时拓扑形貌并在外界刺激下恢复初始状态的一类动态表面材料称为图案记忆表面(Pattern memory surface, PMS).PMS在浸润性调节、智能显示、电子器件和信息安全等多个领域具有重要的应用前景,涉及到化学、物理、材料和生物多个学科交叉领域,是智能材料研究热点之一.然而,由于基底材料对高分子链在微观尺度上的运动具有束缚作用,如何构筑动态可调的拓扑形貌记忆表面一直是该领域面临的难题.于此,本专论试图定义高分子材料图案记忆表面特征,并总结PMS有关研究的新进展.重点讨论基于褶皱图案构建PMS的优势,进而介绍了PMS作为智能材料在动态光栅、防伪、反射式显示、细胞培养等领域的应用,同时展望PMS的发展前景.
专论(庆祝沈家骢院士92华诞专辑)
光学活性螺旋聚(3,5-二取代苯乙炔):构象调控、手性传递与自组装
汪胜, 张洁, 宛新华
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21096
[摘要](19) [PDF 0KB](0)
摘要:
聚苯乙炔衍生物是重要的动态螺旋聚合物,具有丰富可调的螺旋构象,在手性识别、对映体拆分、不对称催化、多通道传感、圆偏振发光等领域的潜在应用正受到越来越多的关注。本文总结了近年来笔者在聚(3,5-二取代苯乙炔)研究中取得的主要进展,包括:cis-cisoid螺旋构象的形成条件、影响因素与调控规律,手性双重传递模式与可调控的手性放大规律,有趣的自组装行为和超分子结构。最后,对螺旋聚苯乙炔衍生物手性功能材料今后的研究作了展望。
特约综述
体积排除色谱技术在高分子表征中的应用
刘巍, 刘勇刚, 姬相玲
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20253
[摘要](1320) [PDF 13997KB](36)
摘要:
体积排除色谱(SEC)也称为凝胶渗透色谱(GPC),是利用多孔填料色谱柱将溶液中的高分子按照流体力学体积大小进行分离的一种液相色谱技术,主要用于测定各种天然和合成高分子的平均分子量及分子量分布. 多检测SEC技术可同时获得经色谱柱分离后高分子各级分的含量、分子量、均方根回转半径、流体力学半径、特性粘数等参数,进而推断高分子在溶液中的形态和链构象. 本文首先介绍了SEC分离的基本原理,即由熵驱动的高分子在多孔填料内外分配达到平衡的体积排除机理. 接着总结了SEC的一些实验方法和技巧,并详细阐述了SEC在高分子的分子量及其分布测定、定量分析、链构象与刚柔性、支化结构表征、链构象转变等方面的应用. 最后总结了SEC的发展趋势.
基于原子力显微镜的单分子力谱技术在高分子表征中的应用
张薇, 侯矍, 李楠, 张文科
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20266
[摘要](771) [PDF 2330KB](1)
摘要:
基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱技术以其操作简便、适用面广等优势,成为了单分子领域应用最为广泛的技术之一。本文阐述了该技术的基础原理与实验技巧,包括仪器构造、工作原理、探针与基底的选择、样品固定、实验操作、单分子信号的获得以及数据处理。介绍了基于AFM的单分子力谱技术在合成高分子及生物大分子表征中的典型应用及前沿进展。AFM单分子力谱技术将有助于建立合成高分子的链结构、链组成与单链弹性以及链间相互作用与其宏观力学性能间的关联,帮助理解生物大分子的结构、相互作用与其生物功能之间的联系。
综述(表征技术专题)
原子力显微镜在高分子表征中的应用
王冰花, 陈金龙, 张彬
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20259
[摘要](1072) [PDF 18433KB](27)
摘要:
原子力显微镜(AFM)是一种在纳米尺度表征材料微观形貌结构、性能和演变的有效工具,在高分子科学领域具有广泛应用. AFM不仅可以表征从单分子链到聚集态结构的形貌与性能,也能够原位研究外场作用下高分子结晶与熔融、嵌段高分子自组装和共混高分子相分离等过程,进一步采用基于扫描探针刻蚀技术的机械刻蚀、电致刻蚀和热致刻蚀等还可以构筑高分子功能化微图案. 这里首先简述AFM的工作原理及常用成像模式,进一步介绍AFM在高分子表征中的样品制备、扫描参数优化和图像数据处理的一些要点. 最后结合国内外相关研究进展,简单综述了AFM在高分子聚集态结构形貌与相转变表征、高分子纳米尺度性能表征和高分子探针加工三个方面的典型应用.
综述(庆祝沈家骢院士90华诞专辑)
高机械稳定性的柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展
康一飞, 王安然, 李容, 宋益龙, 董庆锋
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21069
[摘要](26) [PDF 0KB](4)
摘要:
柔性钙钛矿太阳能电池是当前最高效的柔性光伏技术之一,应用前景广阔. 但器件的机械稳定性制约了其综合稳定性及安全可靠性. 本文综合评述了近年来国内外研究团队围绕提升柔性钙钛矿太阳能电池机械性能的研究进展,从柔性基底优化、新型柔性透明电极开发、晶粒调控、晶界改性、界面工程等不同角度分析总结了柔性钙钛矿太阳能电池机械稳定性的优化方案及进展,对柔性钙钛矿太阳能电池的瓶颈及挑战进行了总结和建议.
论文(庆祝沈家骢院士90华诞专辑)
调控非共价相互作用实现聚电解质膜内多孔形成的研究
黄威嫔, 黄丹妮, 任科峰, 计剑
当前状态:  doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2021.21029
[摘要](336) [PDF 0KB](2)
摘要:
静电层状组装聚电解质膜主要由静电作用为驱动力,带有相反电荷的聚电解质在基底表面进行交替沉积制得,其结构可以通过膜内分子运动性的改变来调控. 本研究在静电作用基础上,通过在聚丙烯酸(PAA)上接枝偶氮苯基团(Azo),得到含有两种非共价相互作用的聚乙烯亚胺/偶氮苯修饰的聚丙烯酸(PEI/PAA-Azo)膜. 利用光照和弱酸溶液对两种相互作用进行顺序调控,实现在PEI/PAA-Azo膜内区域、可逆地构建微孔结构. 进一步地,利用该体系展开了区域负载功能分子以及局部调控生物膜的形成的研究. 本研究为探究聚电解质膜内分子运动性对膜结构和动态性的影响提供了一种可行的策略,并且拓展了聚电解质膜的应用前景.
  • 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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