端基结构对超支化聚合物静电吸附自组装行为的影响

研究了3种具有相同骨架结构、不同端基的超支化聚合物与线型聚阳离子(PDAC)的静电吸附自组装.结果表明,超支化聚合物的组装过程与线型弱酸聚合物相似,都受溶液pH值与无机盐浓度的影响,但影响程度随端基结构不同而变化.此外,对以超支化聚合物为最外层的不同自组装膜的表面形貌及接触角进行了表征,其表面形貌及亲水性随端基结构的不同而不同.     

超支化聚合物胶束自组装

超支化聚合物因其独特的拓扑结构和物理化学性质,引起了科学界和工业界的广泛关注,成为高分子学科一个新的研究热点之一。近年来,超支化聚合物在分子自组装研究领域展示出了独特的潜力,实现了多维多尺度自组装,制备了各种超分子结构。而胶束是超支化聚合物最容易自组装得到的超分子结构。本文我们将系统总结超支化聚合物包括聚醚、聚酯、聚磷酸酯、聚多糖等胶束自组装行为、组装机理及其在生物医药、纳米载体、金属纳米粒子制备等方面的最新应用。     

端羧基芳脂型超支化聚酯自组装性能的研究

利用聚电解质逐层浸渍 ( layer- by- layer dipping)法制备自组装膜是最近发展起来的进行表面改性的新方法[1～ 3] .一方面 ,从理论上来说 ,只要是带电荷的聚合物都可以利用该技术制备具有优异性能的自组装膜 ;另一方面 ,还可以通过调节溶液的 p H值和离子强度等控制阴阳离子的组装过程 ,从而控制自组装膜的内部结构和表面形态 ,为在纳米级范围内设计和控制聚合物聚集态内部结构提供了可能性 .近年来 ,具有高度支化结构的超支化分子由于具有独特的物理和化学性能而受到了广泛的关注 [4 ,5] ,但以聚电解质逐层浸渍法制备超支化分子自组装膜…     

十八烷基三氯硅烷改性超支化聚(胺-酯)吸附亚硝胺的研究

以十八烷基三氯硅烷对超支化聚(胺-酯)进行改性,合成了改性的超支化聚(胺-酯)。将改性前后的超支化聚合物用于吸附二甲基亚硝胺和二苯基亚硝胺。吸附结果表明,聚合物对二甲基亚硝胺和二苯基亚硝胺的吸附率分别为51.3%和11.9%,而改性后的超支化聚合物对二甲基亚硝胺和二苯基亚硝胺的吸附率分别为67.3%和37.2%。     

碳纳米管/超支化重氮盐自组装膜的制备及性能研究

利用静电吸附自组装技术将酸化处理后的单壁碳纳米管(SWNTs)与超支化重氮盐(DAS)组装成多层膜.利用紫外光谱、椭偏仪、原子力显微镜、扫描电镜、拉曼光谱等对自组装膜的生长过程、膜厚增长、自组装膜表面形貌以及纳米管在膜中的存在状态等进行了检测,并利用纳米压痕仪测试了自组装膜的硬度和弹性模量.研究结果表明,SWNTs与DAS不仅发生了静电吸附,而且还发生了化学交联.同时碳纳米管均匀分散在自组装膜中.这两种因素的共同作用使得自组装膜表现出良好的纳米力学性能,硬度达到2.0GPa左右,弹性模量达到10.0GPa左右,而且可以从基底上剥离下来成为独立支撑膜.     

超支化聚缩水甘油醚研究进展

超支化聚缩水甘油醚(HPG)是一种分子内部为醚键,分子周围有大量羟基的超支化聚合物.这些结构特点使超支化聚缩水甘油醚在催化剂载体、生物医药、聚合物电解质等领域具有重要意义.本文介绍了超支化聚缩水甘油醚的合成方法及其功能化的研究进展,并简要分析了其发展前景.     

超支化聚合物的合成和自组装研究

超支化聚合物作为树形聚合物的一种,具有独特的结构和性能,受到了科学界和工业界的广泛关注.本文简要总结了研究者们在超支化聚合物的合成、组装及应用方面的部分工作成果.主要包括以下3方面的内容:第一部分介绍了超支化聚合物的合成方法;第二部分介绍了超支化聚合物多维多尺度的自组装结构和组装机理,包括纳米球形胶束,纳米、微米级囊泡,大的复合囊泡,纳米纤维,纳米、微米及宏观管和多孔膜等;第三部分介绍了超支化聚合物在生物医药、细胞模拟及纳米粒子模拟制备等方面的应用.     

功能化修饰的超支化聚缩水甘油醚在药物载体领域的应用

随着纳米医学的发展,具有控制释放药物和生物活性分子、靶向刺激响应生理环境的聚合物纳米载体成为该领域活跃而具潜力的研究方向。超支化聚缩水甘油醚因其特定的三维结构、良好的亲水性、生物相容性和可修饰性而引起生物材料界的广泛关注。而经功能化修饰的超支化聚缩水甘油醚还可自组装成胶束、囊泡等药物载体或共价偶联成大分子前药。本文从超支化聚缩水甘油醚的疏水两亲修饰、环境敏感性功能化和超分子组装体改性三方面综述了功能化修饰的超支化聚缩水甘油醚在药物载体领域的研究进展。并系统归纳了超支化聚缩水甘油醚两亲功能化、环境敏感功能化的分子设计策略。另外,对基于环糊精主客体作用的超支化超分子聚缩水甘油醚共聚物的组装行为进行了简述。     

超支化共轭聚合物的合成性能及功能化研究

将超支化结构引入发光聚合物体系,合成了多种具有光、电功能的超支化共轭聚合物发光和化学传感器材料.主要结果如下:(1)这类聚合物溶解性好,热稳定性高.通过改变聚合物端基,可以调节聚合物的电子、空穴传输性质,控制聚合物膜的形貌,改善聚合物的光物理性质及器件的性能.如以吡啶基团为端基的超支化聚合物,固体膜中的荧光量子产率高达88%,不仅可以甩膜,还可以拉制LB膜,或通过自组装技术得到稳定均匀的功能性薄膜.     

超支化偶氮大分子重氮盐静电层-层自组装膜的制备及光响应性研究

利用超支化偶氮大分子重氮盐作为聚阳离子,与聚阴离子PSSA进行静电层-层自组装,通过紫外光谱、椭偏仪和原子力显微镜等对体系自组装过程及自组装膜的表面形貌进行了表征.在线偏振488nmAr+激光的作用下,自组装多层膜可产生明显的光致二向色性,其取向有序度约为0.02.在干涉的Ar+激光作用下,多层膜表面可形成规则的表面起伏光栅结构.     

pH值响应性超支化多臂共聚物的合成及其自组装行为研究

以超支化双硫酯为链转移剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,采用可逆加成-断裂链转移(RAFT)活性自由基聚合方法,合成了以超支化聚酯(Boltorn H20)为核,聚丙烯酸为臂的两亲性超支化多臂共聚物(H20-star-PAA),并通过紫外分光光度计、动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)对它在水溶液中的pH响应的自组装行为进行了研究.结果表明,在稀溶液条件下,H20-star-PAA始终以单分子胶束的形式存在,随着溶液pH的降低,胶束的PAA壳层会逐步塌缩,导致胶束尺寸减小;而在浓溶液条件下,当溶液的pH较低时,单分子胶束会进一步聚集形成多分子胶束.     

新型侧链偶氮聚电解质的合成及性能研究

通过自由基聚合合成了一种侧链型偶氮聚电解质 ,聚丙烯酸 2 [4 (4′ 羧基苯基偶氮 )苯基 ]乙酯(PCAPEA) .详细研究了PCAPEA水溶液的pH值对其紫外 可见光谱和光响应性的影响 .研究发现 ,PCAPEA水溶液的紫外吸收光谱对pH值具有高度敏感性 ,并且在不同pH值条件下其光响应性有很大差别 .这种差别反映了PCAPEA分子中的偶氮苯基团在水溶液中聚集状态的变化 .本论文还研究了PCAPEA与聚二烯丙基二甲基氯化铵 (PDAC)在不同溶剂中的静电逐层自组装 .研究发现 ,PCAPEA的水和有机溶剂的混合溶液也可用来进行自组装 ,这一新方法可用于水溶性差的聚电解质的自组装     

光/潮气双重固化聚氨酯涂层的制备及性能研究

以甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)和二乙醇胺(DEOA)为原料一步法合成了超支化聚氨酯,对其改性制备了光固化超支化聚氨酯丙烯酸酯(HPUA)和一系列双重固化(UV/潮气)超支化聚氨酯丙烯酸酯(DHPUA),使用傅立叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)和碳谱(13C-NMR)以及凝胶色谱(GPC)对其分子结构进行了表征.并以其为预聚物制备光固化涂层,通过对双重固化涂层的表面形貌、热性能和物理性能的研究,结果表明,超支化双重固化涂层经过潮气固化后,涂层表面的粗糙度随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加先下降后上升;超支化双重固化涂层的物理性能和热稳定性都随着树脂中硅氧烷端基的含量的增加而提升.     

POSTGRAFTING OF HYPERBRANCHED DENDRITIC POLYMER FROM TERMINAL AMINO GROUPS OF POLYMER CHAINS GRAFTED ONTO SILICA SURFACE

This paper describes postgrafting of hyperbranched dendritic polyamidoamine initiated from terminal amino groups of polymer chains grafted onto ultrafine silica surface in order to modify the silica surface. Surface grafting of polymer having terminal amino groups as initiator sites was performed by a reaction of terminal diamine-type polyoxyethylene with epoxy groups previously introduced onto the surface by 3-glycidoxypropyltri-methoxysilane treatment. The postgrafting reaction of dendritic polyamidoamine from the terminal amino groups was achieved by repeating the Michael addition of methyl acrylate to amino groups followed by amidation of the resulting ester moieties with ethylenediamine or hexamethylenediamine. Both the amount of amino groups and the percentage of postgrafting of the resulting polyamidoamine increased with an increase in the number of generations: the amino group content increased from 0.40 mmol/g to 2.68 mmol/g, and the percentage of postgrafting reached 61.0% after the 12th generation by using ethylenediamine in amidation. These values, however, were considerably smaller than the theoretical values. This indicates that the postgrafted polyamidoamine was a hyperbranched polymer but not a precise dendrimer. Ethylenediamine as a reactant in amidation was more effective than hexamethylenediamine, and a low content of initial amino groups was also preferred to a large amount of them probably because of steric hindrance in the propagation of hyperbranched dendritic polyamidoamine. The average particle size of hyperbranched dendritic polyamido-amine-postgrafted silica measured by light scattering photometry increased with an increase in the number of generations of the resulting polyamidoamine.     

温度和溶液pH值交互作用对X80钢在模拟土壤环境中腐蚀行为的影响

利用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）和Mott-Schottky曲线研究了温度和溶液pH值交互作用下X80钢在模拟土壤环境中的腐蚀性能。结果表明：低pH值条件下X80钢表面会形成一层稳定性差的腐蚀膜;高pH值条件下X80钢表面会形成一层保护性强的腐蚀膜。随着pH值得增大和温度的降低X80钢表面所成腐蚀膜的膜电阻和传递电阻增大,这表明随着pH值得增大和温度的降低X80钢表面所成腐蚀膜对基体的保护性增强。X80钢在模拟土壤环境中表面所成腐蚀膜呈n型半导体特性,膜内施主密度随介质pH值增大而降低,随溶液温度升高而增大。平带电位和pH值之间呈现线性关系。     

Poly(2,5-dimethoxyaniline) film coating for corrosion protection of iron

A poly(2,5-dimethoxyaniline) (PDMA) film was coated on the iron surface by the electropolymerization of 2,5-dimethoxyaniline in neutral buffer solution (pH?6.86). The PDMA film strongly adhered to the surface because of the polar methoxy groups of the PDMA molecules. The fact that no electrochemical response of the PDMA film-coated iron electrode to dissolved Fe²⁺ exhibited that the PDMA film was less permeable to dissolved species, acting as a diffusion barrier against agents causing corrosion such as H₂O and O₂. The PDMA film coating greatly lowered the anodic current peak ascribed to the anodic dissolution of iron and the corrosion current in strongly acidic medium, 0.5?M H₂SO₄ aqueous solution (1?M?????mol?dm^??) as well as neutral medium (pH?6.86). The high anti-corrosion ability was due to a hybrid effect of the PDMA film not only as the diffusion barrier, but also as an in situ oxidant in spite of the slight redox activity of PDMA. In addition, the PDMA film is much more durable and adhesive than polyaniline film against over-oxidation.     

类肝素超支化聚醚的制备、组装及其生物相容性的研究

利用超支化的聚(3-乙基-3-羟甲基氧杂环丁烷)(HBPO)与1,3-丙烷磺内酯反应,制备了磺酸基修饰的水溶性的类肝素超支化聚醚(HBPO-SO3),1H-NMR和FTIR表征产物具有预期的结构.通过粒径分析仪、透射电镜(TEM)和荧光探针对聚合物在水溶液中的自组装行为进行表征,证明当HBPO-SO3在水溶液中的浓度大于0.017mg/mL时,可形成尺寸在25～70nm之间的具有疏水内核的胶束.复钙化凝血时间(PRT)的测定证明这种类肝素超支化聚醚具有良好的抗凝血性能,体外细胞活性测定和细胞形貌观察证明其具有良好的细胞相容性.     

在线紫外-可见光谱研究ITO导电玻璃电极上苯胺与对苯二胺的电化学共聚及其产物的表征

本文用在线紫外-可见光谱电化学的方法较详细地研究了在0.5M硫酸水溶液中苯胺、对苯二胺以及苯胺与对苯二胺混合体系在ITO导电玻璃电极上的电化学聚合和共聚合的过程。苯胺与对苯二胺在ITO导电玻璃上发生了电化学共聚合,在0.5M硫酸水溶液的纯苯胺和苯胺与对苯二胺共聚时的循环伏安曲线以及其对应的在线紫外-可见光谱表明对苯二胺的加入除了发生共聚外,也使聚合的速率明显加快;而且纯苯胺在循环伏安电化学聚合时在430nm处出现的吸收带因对苯二胺的加入而消失,说明对苯二胺的加入使聚合的机理与纯苯胺的聚合机理有明显不同,主要原因是苯胺产生的反应中间体可能很快与对苯二胺的阳离子自由基反应聚合。在导电玻璃ITO上的聚合物膜的反射傅立叶红外光谱表明,对苯二胺的加入可能产生了具有1,2取代模式结构,这说明了对苯二胺结合进入到聚合物中。这种共聚使得产物的表面形貌也发生了变化,聚合物扫描电镜图表明对笨二胺的加入有利于纤维状的表面形貌产生,纤维的直径可达到50nm粗细;同时用在线紫外-可见光谱研究了纯聚苯胺和共聚物随电位变化的电变色性质,结果表明在0v-0.6v之间共聚物与纯聚苯胺的在线紫外-可见光谱有明显的不同,且共聚物的电变色可逆性比纯聚苯胺好;同时SEM图也表明在0.8v电位下聚苯胺和共聚物表面形貌发生了团聚。     

The influence of ionic strength, nutrients and pH on bacterial adhesion to metals

Bacteria-metal interactions in aqueous solutions are important in biofilm formation, biofouling and biocorrosion problems in the natural environment and engineered systems. In this study, the adhesion forces of two anaerobes (Desulfovibrio desulfuricans and Desulfovibrio singaporenus) and an aerobe (Pseudomonas sp.) to stainless steel 316 in various aqueous systems were quantified using atomic force microscopy (AFM) with a cell probe. Results show that the nutrient and ionic strength of the solutions influence the bacteria-metal interactions. The bacteria-metal adhesion force was reduced in the presence of the nutrients in the solution, because a trace organic film was formed and thus decreased the metal surface wettability. Stronger ionic strength in the solution results in a larger bacteria-metal adhesion force, which is due to the stronger electrostatic attraction force between the positively charged metal surface and negatively charged bacterial surface. Solution pH also influences the interaction between the bacterial cells and the metal surface; the bacteria-metal adhesion force reached its highest value when the pH of the solution was near the isoelectric point of the bacteria, i.e. at the zero point charge. The adhesion forces at pH 9 were higher than at pH 7 due to the increase in the attraction between Fe ions and negative carboxylate groups.     

超支化聚(胺酯)的分子设计及其制备

以丙烯酸甲酯和二乙醇胺为原料由Michael加成反应制得N ,N 二羟乙基 3 胺基丙酸甲酯单体 ,再用“准一步法”和“发散法”使之与 1 ,1 ,1 三羟甲基丙烷 (核 )反应合成一种新型超支化聚 (胺 酯 ) .以核磁共振和元素分析方法对N ,N 二羟乙基 3 胺基丙酸甲酯单体的分子结构进行了表征 .GPC测定表明合成的超支化聚 (胺 酯 )分子量分布窄 ,具有单分散性 ;粘度小于同分子量的线形分子 ;耐热性能较好 ,失重温度高于2 0 0℃ .