最新刊期
      2019 年 第 50 卷 7 期

        专论

      • 田佳,张伟安
        2019, 50(7): 653-670. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19018
        摘要：卟啉及其衍生物由于其独特的性质和功能而备受关注，并广泛应用于能源、催化和生物医学等领域. 卟啉聚合物同时具有卟啉和聚合物的特征，在高分子领域引起了广泛关注. 以卟啉为基元构建的特定结构卟啉聚合物不仅具有明确的分子结构，而且在性能上具有很多崭新的特点. 通过将卟啉基元修饰成单体、引发剂和链转移试剂等功能基元，利用“点击化学”、原子转移自由基聚合和可逆加成-断裂链转移聚合等合成手段，许多具有特定结构的卟啉聚合物可以被高效可控地构建. 本文主要介绍近几年包括本课题组在内的以卟啉为基元的嵌段聚合物、交替共聚物、星型聚合物以及树枝状聚合物等特定结构卟啉聚合物的构建，此类聚合物的结构和性能之间的构效关系以及其在光动力治疗等领域的应用.  
        关键词：嵌段聚合物;卟啉;星型聚合物;超分子聚合物;光动力疗法   
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        发布时间：2021-01-26

        综述

      • 周登,黎明
        2019, 50(7): 671-684. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19014
        摘要：石墨烯由于其优异的性能，例如高比表面积、高导电性、良好的热稳定性和优异的机械强度，引起了人们极大的研究兴趣. 但是石墨烯本身不具有固有孔隙. 为了使其具有固有孔隙，各种多孔石墨烯材料被制备出来，例如，全碳型多孔石墨烯、掺杂型多孔石墨烯及多孔石墨烯复合材料等等. 由于多孔石墨烯既能保留原始石墨烯的部分性质，又比原始石墨烯具有更高的比表面积和孔隙体积，它在光电子器件、储能、气体分离/储存、废水分离及光催化等领域都具有巨大的应用前景. 本文主要回顾各种多孔石墨烯材料的合成方法以及这些材料在各个领域的应用，并展望了多孔石墨烯材料在合成和应用中的机遇和挑战.  
        关键词：石墨烯;多孔材料;比表面积;掺杂;复合材料   
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        发布时间：2021-01-26

        研究论文

      • 杨云,赵磊,王淑萌,丁军桥,王利祥
        2019, 50(7): 685-694. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18266
        摘要：采用咔唑和3,3'-二甲基二苯醚共聚物作为主链，通过Suzuki聚合方法，设计合成了系列红光热活化延迟荧光(TADF)聚合物PCzDMPE-R03 ~ PCzDMPE-R10. 和基于芴和3,3'-二甲基二苯醚共聚物主链的红光TADF聚合物相比，芴到咔唑的改变，能够有效地增加主链的最高占据分子轨道(HOMO)能级，进而降低空穴注入势垒. 因此，PCzDMPE-R07获得了最优的非掺杂器件性能，启亮电压从原来的9.8 V降低到5.2 V，最大电流效率和外量子效率分别为3.35 cd/A和2.03%. 在此基础上，将其分散在mCP中制备了掺杂器件，电流效率和外量子效率进一步提升到7.36 cd/A和3.77%.  
        关键词：咔唑;3,3'-二甲基二苯醚;热活化延迟荧光;聚合物;红光   
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        发布时间：2021-01-26
      • 刘佳威,张强,刘继广
        2019, 50(7): 695-701. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18252
        摘要：通过两步自由基聚合制备了PANI/P(St-NIPAM)/Fe3O4温敏导电磁性复合颗粒并研究了其导电性能. 首先以改性四氧化三铁(Fe3O4)、苯乙烯(St)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚制备出P(St-NIPAM)/Fe3O4颗粒，然后进行苯胺吸附与氧化聚合制备出PANI/P(St-NIPAM)/Fe3O4导电复合颗粒. 用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)和红外(IR)等测试表征颗粒，结果表明复合颗粒具有核壳结构，聚苯胺在颗粒中的含量依赖于NIPAM的投料比. 动态光散射(DLS)结果表明颗粒尺寸对温度具有响应性，复合颗粒同时拥有磁性和导电性. 复合颗粒的电导率研究表明颗粒的导电性可以通过组成调控，在恒定单体投料比的情况下，随着颗粒中聚合物与Fe3O4重量比从1:1增加到10:1，颗粒溶液25 °C时的电导率从58.4 μS/cm上升到860 μS/cm；在恒定单体总量与磁性颗粒重量比为10:1的情况下，随着NIPAM/St比例从2 mol%增加到10 mol%，颗粒溶液电导率从698 μS/cm增加到1120 μS/cm. 与25 °C的样品相比，在50 °C下颗粒溶液的电导率均明显下降，显示出明显的温度响应性；这种性能对发展温度响应的智能电子材料具有重要意义.  
        关键词：温度响应;导电性;磁性颗粒;智能颗粒;聚苯胺   
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        发布时间：2021-01-26
      • 黄伟恒,魏升慧,黄宁东,李良彬,王道亮
        2019, 50(7): 702-709. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18273
        摘要：选用具有不同碱金属反离子(Na+、K+、Cs+)的C3对称低聚酰胺超分子为研究体系，结合同步辐射X射线小角散射和透射电子显微镜技术，研究碱金属反离子对C3对称低聚酰胺超分子多级自组装的影响. 研究表明具有不同碱金属反离子的C3对称低聚酰胺超分子都能在水溶液中自组装成管状结构，这些管状结构在反离子为Na+的溶液中会进一步有序排列成中心正交相，在反离子为K+和Cs+的溶液中排列成六方相. 碱金属反离子通过其与C3对称低聚酰胺分子末端羧酸根基团吸附程度的不同来改变管状自组装结构的表面带电量，从而调节甚至改变超分子多级自组装结构，为进一步深入理解离子效应并利用离子效应调控自组装有序结构提供了思路.  
        关键词：离子效应;碱金属反离子;C3对称低聚酰胺;超分子自组装;X射线小角散射   
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        发布时间：2021-01-26
      • 徐文卿,吕亚栋,孔米秋,黄亚江,李光宪
        2019, 50(7): 710-720. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18250
        摘要：通过原位聚合法制备了水性聚氨酯(WPU)/聚多巴胺粒子(PDA)复合材料，并进一步研究了PDA粒子的引入对WPU的热性能、力学性能及抗紫外老化性能的影响. 首先通过多巴胺盐酸盐在氢氧化钠碱液中自发氧化聚合得到了平均粒径约为150 nm的PDA粒子. 随后以异佛尔酮二异氰酸酯、聚四氢呋喃二醇、2,2-二羟甲基丙酸为主要原料反应得到亲水性聚氨酯预聚体，然后加入PDA粒子的水分散液对预聚体进行乳化，最后以1,4-丁二醇扩链得到WPU/PDA复合材料. 结果表明，PDA粒子的加入显著提高了WPU的热稳定性和力学性能. 与纯WPU相比，当PDA粒子含量为0.5 wt%时，WPU/PDA复合材料的起始降解温度提高了22.7 °C，拉伸强度和杨氏模量分别提高了37%和78%. 同时，PDA粒子的加入也极大阻碍了紫外辐照老化后WPU表面裂纹的形成，有效抑制了材料的氧化降解. 这主要是因为PDA粒子与WPU硬段的氨基甲酸酯基和脲基之间较强的相互作用以及PDA粒子本身的紫外吸收和自由基捕获能力.  
        关键词：聚多巴胺;水性聚氨酯;力学性能;热稳定性;抗紫外性能   
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        发布时间：2021-01-26
      • 施申伟,李婷,汪洋,东为富
        2019, 50(7): 721-729. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2019.19009
        摘要：采用价格低廉的硅烷偶联剂制备了反应性季铵化合物(QAC)，并用简单的方法将QAC一步接枝在SiO2上，制备抗菌杂化SiO2纳米粒子. 首先研究了杂化SiO2纳米粒子的化学结构、微观形貌以及抗菌性能. 进一步将杂化SiO2纳米粒子与聚氨酯复合，并固化成膜. 研究了复合薄膜的抗菌性能、力学性能以及抗菌持久性，并对其进行了抑菌圈测试. 结果表明：与纯SiO2纳米粒子相比，杂化SiO2纳米粒子具有优异的抗菌性能，可以在20 min内完全灭杀大肠杆菌与表皮葡萄球菌. 杂化SiO2纳米粒子易在薄膜表面富集，仅添加少量(5 wt%)的杂化SiO2纳米粒子便可使薄膜获得良好的抗菌性能以及较高的拉伸强度；对复合薄膜进行加速老化处理后，仍具有良好的抗菌性能，表明该复合薄膜具有良好的抗菌持久性与稳定性；抑菌圈的测试表明，复合薄膜为接触型抗菌材料，无抗菌物质浸出，更加安全高效.  
        关键词：共价接枝;杂化SiO2;表面富集;接触型抗菌   
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        发布时间：2021-01-26
      • 齐鑫,吴莉莉,李树生,孔祥正
        2019, 50(7): 730-739. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18271
        摘要：通过甲苯二异氰酸酯(TDI)与α,ω-氨丙基二硅氧烷(APDS)在水-丙酮混合溶剂中沉淀聚合制备了含有机硅聚脲多孔材料(PUS). 研究了两单体质量比和混合溶剂中水/丙酮质量比及反应温度对PUS产率及形貌的影响. 使用扫描电镜和红外光谱及核磁共振对PUS的形貌及化学结构进行了表征. 结果表明，在反应温度30 °C和水/丙酮质量比为3/7条件下，改变APDS/TDI的质量比，可控制PUS的形貌. 当APDS/TDI配比小于3/7时可制得为无规则形状的多孔结构PUS；而APDS/TDI高于3/7时可制得PUS多孔微球；APDS/TDI配比为4/6时多孔微球粒径分布最为均一，其比表面为106 m2/g. 此外，微球粒径随着水/丙酮配比及反应温度的升高而逐渐减小. 对PUS热性能表征结果表明其具有良好的耐热性.  
        关键词：沉淀聚合;聚脲;有机硅;聚合物微球;多孔结构   
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        发布时间：2021-01-26
      • 贾琳,张文超,佟斌,杨荣杰,李定华
        2019, 50(7): 740-751. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18257
        摘要：以高效阻燃聚乳酸(PLA)为目标，用有机-无机杂化的笼型八苯基硅倍半氧烷(OPS)和无机磷系阻燃剂高聚合度聚磷酸铵(APP)阻燃改性PLA. 采用双螺杆熔融共混挤出方法制备了PLA/OPS、PLA/APP及PLA/OPS+APP复合材料. 极限氧指数、垂直燃烧和锥形量热仪测试研究表明OPS和APP对PLA材料具有明显的阻燃效果，同时对于降低热释放速率具有一定的协同作用. 用扫描电镜(SEM)观察OPS、APP在PLA基体中的分散行为；通过热失重分析测试阻燃PLA复合材料的热稳定性；用SEM、能量色散X射线光谱和X射线光电子能谱测试研究了燃烧样品炭层的微观形貌和元素组成. 结果表明：OPS和APP在PLA基体中均匀分散；APP的初始热分解过程与PLA的初始热分解温度匹配，APP的高温热分解过程与OPS的热分解匹配，这种匹配的热分解过程和OPS与APP的协同作用提高了PLA材料的热稳定性，并赋予PLA良好的阻燃性能，降低了PLA复合物的热释放速率峰值的同时显著降低了由阻燃剂的添加引起的烟释放，同时维持了PLA材料的拉伸性能. 基于综合分析，推断出了3种阻燃PLA复合材料燃烧过程.  
        关键词：聚乳酸;笼型八苯基硅倍半氧烷;聚磷酸铵;协同阻燃   
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        发布时间：2021-01-26
      • 闫静静,肖长发,王纯,付浩,安树林,姜亚明
        2019, 50(7): 752-760. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2018.18261
        摘要：采用熔融纺丝法制备不同喷丝头拉伸比聚偏氟乙烯(PVDF)初生纤维，再经后拉伸制得不同后拉伸比PVDF纤维. 对纤维在不同拉伸过程中晶体结构研究表明：随喷丝头拉伸比增大，纤维结晶度、α晶型取向、大分子取向均增加，且喷丝头拉伸比达到一定程度后，变化更显著；而随后拉伸比增大，纤维结晶度无显著变化，但后拉伸较喷丝头拉伸更有利于α晶型向β晶型转变，且后拉伸比越高越易形成β晶型，当后拉伸使纤维进入直径均匀变小阶段后，β晶型取向效果更明显；后拉伸比为11时，β晶型含量达82.85%，β(110/200)晶面取向因子达0.83.  
        关键词：聚偏氟乙烯纤维;喷丝头拉伸;后拉伸;取向;晶体结构   
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        发布时间：2021-01-26
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