接枝型聚两性电解质CS-g-PLGA的合成及溶液性质

合成了以壳聚糖(CS)为主链、 聚(L-谷氨酸)(PLGA)为侧链的接枝型聚两性电解质CS-g-PLGA(CGA), 表征了其结构与组成, 探讨了pH值、 离子强度和离子种类等对CGA水溶液性质的影响. 研究发现, 随着溶液离子强度的增大, CGA的等电点(IEP)移向高pH值; 离子水化半径越大, 对CGA分子中相反电荷的屏蔽作用越弱, 对IEP的影响越小; CGA中氨基和羧基相对含量越接近, 对溶液离子强度的变化越敏感. 此外, CGA具有显著的pH响应性, 在酸性及碱性溶液中分别形成结构相反的聚集体. 在CS主链氨基含量相近的条件下, 聚集体的稳定性随PLGA链长的增加而提高. 酸性溶液中聚集体粒径取决于CS主链的电荷数; 碱性溶液中PLGA侧链越长则平均粒径越大.     

双水相聚合法合成阳离子聚丙烯酰胺及其絮凝性能

以聚乙二醇（PEG）水溶液为分散剂,过硫酸铵（KPS）为引发剂,采用双水相聚合法,用新型阳离子单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DAC）与丙烯酰胺（AM）共聚,制备了一系列新型阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)类絮凝剂,讨论了单体含量对聚合物相对分子质量、转化率和阳离子度的影响。 并对黄河水做了絮凝实验,讨论了CPAM投加量、pH值、搅拌速率、搅拌时间及静置时间对絮凝效果的影响。 所得CPAM的阳离子度随DAC含量增加而增大,CPAM的平均相对分子质量和转化率随DAC含量增加略有下降。 当CPAM投加量为0.3 mg/L,pH=6,以100 r/min搅拌15 min后,再静置10 min,絮凝效果最好,去除率达到92%。     

阳离子聚丙烯酰胺的制备及其絮凝性能

研究了氧化还原引发剂质量分数、偶氮类引发剂质量分数、阳离子度等因素对所制备的阳离子聚丙烯酰胺特性粘数的影响,探讨了pH值、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数、阳离子度、用量等因素对污泥絮凝性能的影响. 较佳的制备条件为:复合引发体系中(NH4 )2 S2 O8 和CH3 NaO3 S·2H2 O总质量分数为0.015 0%、偶氮类引发剂质量分数为0.012 5%、单体质量分数为40%、阳离子度为40%,产物特性粘数为13.1 dL/g. 在污泥pH=6.0、阳离子聚丙烯酰胺特性粘数为11.9 dL/g、阳离子度为40%、用量为0.027%的较佳絮凝条件下,污水的透光率达98.0%,絮凝率达66.0%,脱水率达70.0%.     

pH值、盐浓度敏感性两性聚电解质微球的合成及性质

以丙烯酰胺(AM)、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DAC)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,在乙醇介质中制备出对pH值、盐浓度双敏感的两性聚电解质微球。 采用透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(IR)方法对其形貌和结构进行了表征。 研究了聚电解质微球在不同pH值溶液及NaCl、CaCl2盐溶液中粒径的变化情况。研究结果表明,第二步中反应制备的微球粒径为1 177 nm,多分散指数(PDI)为0.181;相比第一步反应制备的微球(d=764 nm;PDI=0.069)其粒径明显增大,PDI数值略有增加。当溶液pH＜4.3时,微球的粒径随溶液pH值的减小而逐渐增加;当pH＞4.3时,微球的粒径随溶液pH值的变大逐渐增加;pH=4.3时,微球的粒径具有最小值。盐溶液的pH值接近等电点时,在单价态NaCl溶液中,两性聚电解质微球表现出典型反聚电解质效应;而在多价态CaCl2溶液中,其粒径先增长再逐渐下降。     

一种偶氮聚电解质在不同pH值条件下的静电逐层自组装研究

研究了一种光响应偶氮聚电解质(PEAPE)在不同pH值条件下的自组装,重点讨论了pH值对静电逐层自组装以及对光响应性能的影响.研究表明,在所研究的pH范围内,pH值越低,越有利于生成吸光度高的自组装膜,对应的自组装膜厚度也越大.红外光谱分析表明,偶氮聚电解质在不同pH溶液中存在不同的电离情况.pH值越低,用于自组装的溶液中的聚合物链上的电荷数越少,链构象越卷曲.解释了不同pH值条件下自组装膜吸光度和厚度差别的原因.     

溶液pH值对聚邻甲苯胺电化学性质的影响

本文报道了溶液pH值对聚邻甲本胺电化学性质的影响。研究结果表明,电化学合成的聚邻甲苯胺的循环伏安曲线、氧化电位、膜的颜色、充放电容量、紫外可见光谱以及氧化还原活性都受到溶液pH的影响。在低pH值的溶液中,随着扫描电位的变化,聚邻甲苯胺膜的颜色可逆地变化,而在pH4.13的溶液中进行扫描时,膜的颜色不变化,电化学活性也消失。     

离子键交联的聚两性电解质凝胶在不同pH和不同电解质溶液中溶胀行为研究

以丙烯酸(AA)和甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAM)形成的离子复合物与丙烯酰胺(AAm)共聚,合成了一种新型的离子键交联的聚两性电解质凝胶(PADA).由于分子之间的氢键作用,PADA凝胶并不是在A/C(负正离子单体摩尔比)为1,而是在A/C为1.55处有最大消溶胀.与共价键交联的聚两性电解质凝胶相比,PADA凝胶的溶胀行为具有更强的pH敏感性.PADA凝胶在不同pH缓冲溶液中的溶胀行为表明,在pH 3~4之间消溶胀程度最大.在偏离该pH区域时凝胶均发生溶胀.但凝胶的溶胀程度在pH<3的酸性溶液中随A/C的增加而降低;而在pH>4的偏碱性溶液中随其增加而增加.在不同价数的离子溶液中,离子浓度对于PADA凝胶的平衡溶胀有着不同的影响.对于一价的NaCl溶液,PADA凝胶有典型的反聚电解质效应.但对于高价的CaCl2和柠檬酸三钠溶液,只在较低的浓度下,才表现出反聚电解质效应.而在较高盐浓度时,随盐浓度的增加其溶胀比反而降低.这可能与高价离子形成的离子键交联有关.与pH对PADA凝胶溶胀程度的影响相似,在CaCl2溶液中,PADA凝胶的溶胀程度随A/C的增加而降低;而在柠檬酸三钠溶液中则刚好相反.这种独特的溶胀行为似乎与高价离子电荷的正负性有关.     

pH值对聚四氨基酞菁钴膜电化学和紫外光谱性质的影响

用循环伏安法在导电玻璃(ITO)和玻碳电极(GC)上制备了聚氨基酞菁钴(CoTAPc)修饰电极(CoTAPc/GC)。探讨了pH值对CoTAPc膜的光谱和电化学性质的影响，发现其氧化还原电位与pH值有线性关系，电催化活性也随酸度的增加而增加。CoTAPc膜的紫外吸收带变化与溶液pH值及在溶液中浸泡时间有关。     

疏水缔合水溶性聚合物AO的溶液粘度行为研究

研究了稀溶液中疏水链链长、无机电解质NaCl和CaCl2对疏水缔合水溶性丙烯酰胺／甲基丙烯酰氨乙基-二甲基烷基溴化铵／丙烯酸钠共聚物(AO)在水溶液中的特性粘数和Huggins常数的影响，以及聚合物AO-8的特性粘数和Huggins常数随温度的变化。结果表明：在稀溶液中，无机电解质离子强度增大，共聚物AO在NaCl和CaCl2溶液中的特性粘数减小，Huggins常数增大。在亚浓溶液范围对聚合物质量分数、温度、剪切速率及NaCl含量对聚合物的水溶液表现粘度的影响进行了研究，观察到疏水缔合聚合物盐水溶液在NaCl含量提高的情况下，出现的增粘现象。     

pH值对十二胺在碳钢表面的吸附行为及缓蚀机理的影响

采用电化学方法和扫描电镜技术, 研究了pH值对十二胺在碳钢表面的吸附以及对碳钢CO2腐蚀缓蚀机理的影响. 研究结果表明, 溶液的pH值对十二胺的吸附和缓蚀机理起决定性作用. 十二胺对碳钢的缓蚀作用随溶液pH值的增加而增强. pH值为4.9时, 十二胺主要抑制腐蚀的阴极过程. 缓蚀剂分子在金属表面上的吸附能比较低, 缓蚀剂容易发生脱附, 因此不能有效抑制腐蚀反应的进行. pH值为6.9时, 缓蚀剂的吸附能较高, 能够牢固地吸附在金属表面, 形成有效的扩散阻挡层, 同时抑制腐蚀的阴、阳极过程, 从而有效地抑制腐蚀反应的进行.     

聚丙烯酸水溶液的粘度和构象变化

本文测定了不同中和度聚丙烯酸在不同离子强度盐溶液中的特性粘数,研究了聚丙烯酸的分子形态及构象对聚合物浓度、电荷密度及溶液离子强度的依赖性,得到聚离子的构象变化与溶液盐浓度的对数成反比,与电荷密度的平方根成正比等规律。     

阳离子聚丙烯酰胺水分散液的制备及表征

通过丙烯酰胺(AM)与甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)的水相分散共聚合制得阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)水分散液.以红外光谱(FTIR),核磁共振(1H-NMR),光学显微照片(OP)证实了产物结构与形成机理;研究了引发剂类型及用量,无机盐选择及用量,分散剂用量及单体配比对CPAM转化率、分子量及分散液黏度的影响.结果表明,采用2,2’-偶氮二[2-(2-咪唑啉-2-代)丙烷]二氢氯化物(VA-044)和过硫酸钾(KPS)/甲醛次硫酸氢钠(SFS)复合引发剂,在硫酸铵浓度28%～32%,同时添加少量硫酸锂或氯化钠,分散剂0.5%～1.5%(所有物质用量皆对总反应体系而言)条件下,可在高转化率同时得到分子量较高、流动性良好的CPAM水分散液.     

聚（N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵）的合成及其杀菌性能

以N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵(DACBMAC)为单体,过硫酸铵为引发剂,采用水溶液聚合合成了聚(N,N-二烯丙基-N-丁氧羰甲基氯化铵)(PDACBMAC),用FT-IR和¹H NMR测试技术对其结构进行了表征,并研究了其对大肠杆菌的杀菌性能和抗菌机理。 结果表明,PDACBMAC对大肠杆菌的杀菌能力明显高于聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDMDAAC),在剂量低于20 mg/L时,其杀菌能力稍高于十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC);其对大肠杆菌的杀菌率随特性粘数的增加而增加,当特性粘数为1.371 dL/g,剂量为30 mg/L时,杀菌率可达99.7%;其杀菌效果明显受pH值影响,在pH值为4.7~6.7时,杀菌率随pH值升高而增加,pH＞6.7时,其杀菌率随pH值升高而降低。 浊度测定结果表明,PDACBMAC具有优良的絮凝除浊能力。 β-半乳糖苷酶活性测定结果表明,PDACBMAC的抗菌机理是基于杀菌作用。     

黄原胶和瓜尔胶混合溶液及其硼砂交联体系的流变性能

本文研究了黄原胶(XG)和瓜尔胶(GG)的混合溶液及其硼砂(B)交联体系的流变性,考察了XG/GG间的“协同增效作用”以及溶液组成、pH和电解质(NaCl和CaCl 2)对其流变性的影响。结果表明,所有溶液体系均为假塑型流体,其流变曲线可用Herschel-Bulkley和Casson模型描述。XG和GG复配具有明显的“协同增粘效应”,在XG占两聚合物的质量分数w(XG)为20%和90%时协同增粘效应最强,其“协同增粘率”(R m)分别约为42%和34%。硼砂(B)可交联XG/GG混合溶液,其交联增粘效果随w(XG)的减小和硼砂质量浓度ρ(B)的增大而增大;在w(XG)=50%和ρ(B)=1.00 g/L时,“交联增粘率”可达85%。在所研究的pH值范围(6.2~10.0)内,XG/GG混合溶液的流变性基本无变化,而XG/GG/B交联体系(w(XG)=50%和ρ(B)=0.75~1.00 g/L)的表观粘度随pH值增大先升高后降低,pH=9.0时出现最大值,交联增粘率达107%。电解质可使XG/GG/B交联溶液(w(XG)=10%和ρ(B)=0.50 g/L)体系的粘度大幅下降,且CaCl 2的影响明显高于NaCl,表明交联结构的耐盐能力较差。这些结果加深了对XG/GG混合溶液流变性的认识,可为其实际应用(如在强化采油中的应用)提供依据。     

孪尾疏水缔合三元共聚物的粘度行为:水解度的影响

以十二烷基硫酸钠(SDS)为表面活性剂,利用氧化还原体系、采用前加碱共聚-共水解的方法制备了孪尾疏水缔合水溶性三元共聚物聚(丙烯酰胺／丙烯酸钠／N,N-二己基丙烯酰胺)[P(AM/NaAA／DiC6AM)],研究了P(AM／NaAA／DiC6AM)稀溶液及亚浓溶液的性能。随理论水解度的增加,P(AM／NaAA／DiC6AM)水溶液的特性粘数[η]增加,Huggins常数KH减小。P(AM／NaAA／DiC6AM)水溶液的表现粘度随理论水解度的增加而增加,随温度、剪切速率的增加而降低,随剪切速率的增加开始时降低较快而后变化较小。P(AM／NaAA/DiC6AM)在盐溶液中随NaCl、CaCl2质量浓度的增加,出现盐增粘现象;理论水解度不同的P(AM／NaAA／DiC6AM)与SDS水溶液的表现粘度在wSDS=0．050～0．400g／L范围内随SDS质量浓度的变化差别不大。     

双功能石墨烯量子点的制备及在pH荧光检测和细胞成像中的应用

为改善石墨烯量子点的光学性质,设计并合成了五乙烯六胺和十二胺功能化石墨烯量子点(PEHAGQD-DA)。将柠檬酸和五乙烯六胺混合,170℃热解0.5 h后加入十二胺,继续反应1.5 h得到PEHA-GQDDA。PEHA-GQD-DA由尺寸仅为1~3 nm的石墨烯片组成,片边缘含有丰富的功能基团。五乙烯六胺的引入显著提高了量子点的荧光发射,荧光量子产率达到72.7%,明显高于单独柠檬酸热解所制备的石墨烯量子点。引入十二胺,使PEHA-GQD-DA容易通过细胞膜磷脂双分子层进入到细胞内部。PEHA-GQD-DA对环境pH值表现出极佳的光学响应行为。在pH 1.0~6.5时,荧光强度随pH值增加而线性增强。随pH值的变化,荧光光谱也发生改变,最大发射波长与pH值之间存在良好的线性关系。在pH 6.5~12.0时,荧光光谱不再随pH值变化而变化,但荧光强度随pH值增大而线性减少。常见无机离子和小分子化合物不影响PEHA-GQDDA对pH值的荧光响应。PEHA-GQD-DA已成功应用于环境水样pH值的荧光检测和Hela细胞成像。     

镁铝类水滑石/阳离子淀粉分散体系流变学振荡行为研究

采用稳态剪切和小振幅振荡剪切实验研究了镁铝类水滑石化合物(Mg-Al HTlc)/阳离子淀粉(CS)分散体系(HTlc与CS质量之比R分别为0, 0.02, 0.05和0.08)的流变学性质．实验结果表明: 上述体系在实验pH值(5～11)范围内均为剪切稀释非牛顿流体, 其中, Mg-Al HTlc/CS (R＝0, 0.02和0.05)分散体系的流变曲线符合幂律模型, 而Mg-Al HTlc/CS (R＝0.08)体系符合Herschel-Bulkley模型. 上述体系先于1000 s^－1剪切180 s, 再于1 s^－1(或者3 s^－1)低速剪切时均表观出粘度随时间周期变化的振荡现象. 振荡现象缘于CS分子结构的周期变化. pH值、剪切速率和HTlc含量的变化可以改变振荡周期(频率)和振幅. 低pH值条件下, Mg-Al HTlc/CS (R＝0.08)体系先于1000 s^－1剪切180 s, 再于小振幅振荡剪切(剪切应力0.03 Pa, 频率0.5 Hz)时储能模量G?和损耗模量G?也表现出随时间周期变化的振荡现象.     

不同液体环境下聚丙烯酰胺的单分子力学

利用单分子力谱研究了非离子型聚丙烯酰胺(NPAM)及其水解产物阴离子型聚丙烯酰胺(APAM)在不同液体环境下的单链弹性. 利用改进的自由连接链(M-FJC)模型中的单链弹性模量参数(K₀)描述NPAM在不同pH值水溶液中的单链弹性. 实验结果表明, K₀随着溶液pH值增加而增大, 表明NPAM在碱性溶液中的水解度具有pH依赖性. 由于K₀和高分子链的净电荷正相关, K₀增大表明NPAM链净电荷增多, 结构单元之间的静电排斥作用增强使高分子链呈现高度伸展的构象. 在此基础上研究了APAM在不同pH值溶液中的构象, 单分子力谱数据表明, APAM在酸性水溶液中为柔性链, 在碱性水溶液中呈现较伸展的构象, 从而在分子水平上阐明APAM链构建的水凝胶网络的溶胀机理. 单分子层面的深入研究有望阐明这类高分子的减阻机理.     

卟啉化合物的电催化行为V.金属卟啉化合物电极上胱氨酸还原反应的动力学及反应机理研究

采用循环伏安法及带环的旋转圆盘电极技术,在经热处理的载于石墨粉上的四(对甲氧基苯基)卟啉钴(Co-TMPP/石墨)电极上研究了溶液pH值对胱氨酸还原反应的影响.实验结果表明,在不同pH值溶液中经热处理的Co-TMPP/石墨对 胱氨酸还原反应均有较好的催化活性且该电极上胱氨酸还原反应为不可逆的简单电荷传递反应.测出了不同pH值溶液中胱氨酸剂原反应的标准速度常数.当pH<4时,胱氨酸还原对[H^+]的反应级数为1;pH>9时,反应与[H^+]无关.提出了不同pH值溶液中胱氨酸还原反应的机理.     

卟啉化合物的电催化行为 Ⅴ.金属卟啉化合物电极上胱氨酸还原反应的动力学及反应机理研究

采用循环伏安法及带环的旋转圆盘电极技术,在经热处理的载于石墨粉上的四(对甲氧基苯基)卟啉钴(Co-TMPP/石墨)电极上研究了溶液pH值对胱氨酸还原反应的影响.实验结果表明,在不同pH值溶液中经热处理的Co-TMPP/石墨对胱氨酸还原反应均有较好的催化活性且该电极上胱氨酸还原反应为不可逆的简单电荷传递反应,测出了不同pH值溶液中胱氨酸还原反应的标准速度常数.当pH<4时,胱氨酸还原对[H~+]的反应级数为1;pH>9时,反应与[H~+]无关.提出了不同pH值溶液中胱氨酸还原反应的机理。