两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的Monte Carlo模拟（Ⅰ）— …

用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液界面区吸附链节的分布和吸附构型大小分布等微观信息。考察了吸附性链节的吸附能εＡａ和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例ｆ对固液界面区高分子链节的分布和各种吸附构型大小的影响。结果表明,吸附层厚度主要由两嵌段共聚高分子中非吸附性链段的长度决定。     

两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的Monte Carlo模拟(Ⅱ)──界面浓度分布和吸附量

用MonteCarlo方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液界面区总链节密度和吸附链节浓度分布、链附着率、表面覆盖率和吸附量等信息,考察了吸附性链节的对比吸附能 ε>_An 和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例f对它们的影响.结果表明,较大时,吸附量先随f的增加而上升,在f=0.4左右达到最大值后逐渐下降.     

两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的MonteCarlo模型（Ⅱ）：？…

用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液我总链节密度和吸附链节浓度分布、链附着率、表面覆盖率和吸附量等信息,考察了吸生链节的对比吸附能εＡａ和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例ｆ对它们的影响,结果表明,εＡａ在时吸附量先随ｆ的增加而上升,在ｆ＝０．４左右达到最大值后逐渐下降。     

嵌段高分子尾形链构象性质的Monte Carlo研究

基于简立方格点模型对AB两嵌段高分子尾形链的构象性质及其链节的空间分布进行了MonteCarlo模拟.结果表明,链的尺寸、形状和链节的空间分布等统计性质和B链节与平面壁之间的相互吸引能有关.随着B链节与壁之间的吸引能的增加,链的尺寸和形状均呈现出先下降后升高的变化趋势,而且B链节的比例越大,这种变化越明显.     

共聚高分子混合物的分子热力学模型

以硬球链流体的分子热力学模型为基础 ,引入方阱位能相互作用的贡献 ,建立了共聚高分子混合物的分子热力学模型 .模型中具有物理意义的链节参数 (链节数、链节直径和链节间的相互作用能 )由纯物质的pVT关系拟合得到 ,而用来校正交叉作用能和交叉碰撞直径的可调参数需由液液平衡的实验数据回归得到 .采用了相对简单的处理方法来确定这些可调参数 .对所选共聚高分子混合物的共存曲线、互溶窗和互溶图等相行为的关联结果令人满意 .     

多嵌段高分子的溶解性和分子形状的蒙特卡罗研究

利用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ 方法模拟了两组分多嵌段高分子链在稀溶液中的行为,着重探讨了不同的嵌段长度对高分子性质的影响．研究中以自避的分子链为研究对象,分别考察了稀溶液中该分子链的溶解性、分子线团形状和嵌段单元的空间分布,与嵌段长度的关系．结果表明,在相同溶剂条件下,嵌段序列的长度对共聚高分子溶解性有较大影响,嵌段序列长度与溶解性能具有非单调的变化规律．该分子链在溶剂中的形状同样受到嵌段序列长度的影响．嵌段间的相互作用能的差别越大,则高分子的溶解性和形状对嵌段长度的依赖性就越显著     

高分子在固液界面吸附构象的研究方法及手段

高分子在固液界面的构象表征对其功能实现及实际应用具有重要意义,是高分子研究领域的热点之一.由于高分子吸附构象的复杂性及其影响因素的多样性,选择合适的方法及手段成为表征的关键.本文简单介绍了影响高分子构象的一些因素,并从仪器分析的角度出发,根据研究目的综述了高分子与固体表面的键合方式、在固液界面的吸附方式、吸附行为及吸附层微观结构的研究方法和手段.     

梳型聚合物在固液界面吸附形态的Monte Carlo模拟

采用Monte Carlo模拟方法对PAA/PEO梳型聚合物在固液界面吸附形态进行了模拟,得到了聚合物在液相中聚集形态以及在固液界面上吸附形态的瞬时构型,同时获得了聚合物的吸附层厚度、均方回转半径和吸附在固液界面的各种链段数等微观信息. 结果证实：随着聚合物的接枝数Np增大,聚合物在液相中的扩散系数逐渐降低、相对粘度逐渐增大;当Np≥6时,羧基阴离子基团置于吸附层最外围,吸附层厚度近似等于PEO侧链长度,聚合物在固体表面形成空间排斥为主、静电排斥为辅的吸附状态;吸附聚合物分子密度过低或过高均不能起到良好的空间屏蔽或阻隔效应;吸附在固体粒子表面聚合物应该具有适宜的吸附-脱附自平衡能力.     

两亲性嵌段共聚物在选择性溶液中吸附行为的理论研究

通过自洽场理论方法研究了在圆形孔道以及水平基板受限情况下两亲性嵌段共聚物在选择性稀溶液中的自组装形态,考察受限管壁、管壁极性以及基板间距对聚合物吸附行为的影响.中性圆形孔道中,随着溶剂对疏水链的排斥作用增强和对亲水段的亲水作用增大,聚合物以蘑菇形状吸附于管壁上.疏水链、亲水链与溶剂的相互作用差异性越大,越容易产生吸附现象.在亲水性孔道中,吸附现象有所缓解,随着管壁对亲水段吸引作用的增强,聚合物在管壁附近形成规则排列的球状胶束.当疏水链、亲水链与溶剂的相互作用相差非常大时,即使管壁对亲水嵌段的吸附作用增强,也不能消除聚合物吸附现象.在中性水平基板中,随着基板间距的增加,两亲性嵌段共聚物在基板附近依次出现球状胶束-蘑菇状胶束-单层球状胶束-高分子刷-双层球状胶束-对称高分子刷的自组装形态.     

亚砜类非离子型表面活性剂在固/液界面上的吸附——Ⅰ.硅胶/水溶液界面上的吸附

表面活性剂在固/液界面上的吸附在多种应用中起重要作用,因而引起了广泛的兴趣.就已有的工作来看,对非离子型表面活性剂在固/液界面吸附的研究比对离子型表面活性剂所作的同类研究要少.其中绝大部分研究的是聚氧乙烯型表面活性剂,并且多数是用工业产品.它实际上是具有不同乙氧基聚合度或不同大小疏水基的混合物.这使得说明固/液界面吸附规律和机制更为困难.再者,聚氧乙烯型表面活性剂虽有应用广泛的优点,但因聚氧乙烯链可能采取伸展或不同程度卷曲的构型,也给理论研究带来附加的复杂因素.此外,对同一种结构确定的非离子型表面活性剂在各种吸附剂上吸附的系统研究还很少见.所以,我们选择亲水基和疏水基的组成和结构都确定的亚砜类化合物作一系列吸附研究.     

受限薄膜中不对称两嵌段共聚高分子的微相形态

用强分凝理论方法研究了组分不对称(f≈0.25)的两嵌段共聚高分子在受限薄膜中的微相形态--层状相、平行柱状相和垂直柱状相.发现对中性基底,无论薄膜厚度为多少,垂直柱状相总是最稳定的相;而对亲少数相的基底,嵌段高分子的平均组成以及基底和两嵌段之间的相互作用能对薄膜体系的相行为有决定性影响.随着薄膜厚度的增加,层状相(包括奇数和偶数层数)、平行柱状相和垂直柱状相都有可能交替出现.     

高分子熔体的空间密度关联

利用分子动力学模拟方法,以不同链结构的高分子熔体为对象,研究了高分子熔体的空间密度关联.链节的局域结构性质通过Voronoi分割方法得到.结果表明,链端链节的平均局域体积更大,运动能力也更强;不同构造及链不同部位链节的局域体积大小具有统一的分布规律,表明在链节尺度上,熔体具有相似的无定形结构.通过局域体积来划分疏堆积和密堆积链节,2种链节均倾向于形成团簇.疏堆积链节形成的团簇更大,并且团簇大小的温度依赖性也更显著.模拟结果表明疏堆积链节的空间关联更强.     

高分子体系的自洽场理论方法及其应用

高分子体系的自洽场理论(self-consistent field theory, SCFT)是基于平均场近似的粗粒化模型, 特别适合研究发生相分离的非均相高分子体系在平衡态的相结构及相图, 其突出的优点在于能够考虑链拓扑构型、链序列分布等链的细节特点. 本文将对高分子体系的SCFT方法作较为详尽的介绍. 重点根据多年来我们自己的研究工作并结合实例, 简要介绍SCFT方法在具有复杂拓扑结构的多嵌段共聚高分子本体及稀溶液中的微相分离形态的预测、表面接枝高分子的纳米颗粒间的相互作用、含液晶体系的界面问题以及表面锚泊高分子链的囊泡形状问题等诸多前沿领域的具体应用. 最后, 展望了SCFT方法的可能发展方向和应用前景.     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固液界面上的吸附——Ⅰ.活性炭/水界面

测定了25℃时活性炭自水溶液中吸附五种聚乙二醇(PEG)、一种聚丙二醇(PPG)和三种环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物的吸附等温线。结果表明,各等温线均为Langmuir型的,且在较低浓度时即可达极限吸附。当以g.g~(-1)表示吸附量时,各聚合物的极限吸附量相近。对于PEG系列和EO-PO嵌段共聚物系列,极限吸附时每个分子占据的面积与分子中所含EO数的关系为两条斜率相同的直线。由直线斜率和后一直线的截距可求得每个EO和PO所占的面积分别为26和29(?)~2。这些结果支持了分子以其EO和PO链节都平躺在表面上的吸附模型。     

聚乙二醇、聚丙二醇和环氧乙烷-环氧丙烷嵌段共聚物在固液界面上的吸附——Ⅰ.活性炭/水界面

测定了25℃时活性炭自水溶液中吸附五种聚乙二醇(PEG)、一种聚丙二醇(PPG)和三种环氧乙烷(EO)-环氧丙烷(PO)嵌段共聚物的吸附等温线。结果表明,各等温线均为Langmuir型的,且在较低浓度时即可达极限吸附。当以g.g~(-1)表示吸附量时,各聚合物的极限吸附量相近。对于PEG系列和EO-PO嵌段共聚物系列,极限吸附时每个分子占据的面积与分子中所含EO数的关系为两条斜率相同的直线。由直线斜率和后一直线的截距可求得每个EO和PO所占的面积分别为26和2.9 nm~2。这些结果支持了分子以其EO和PO链节都平躺在表面上的吸附模型。     

高分子链在球内表面上的吸附/排空转变

应用自洽场理论(SCFT)研究了受限于球内的高分子溶液的结构,重点关注高分子链在受限壁附近的行为.根据自洽场理论数值计算结果,讨论了球半径、高分子与球限制壁的相互作用、高分子平均浓度等因素对球内高分子浓度分布的影响.从高分子浓度分布和吸附/排空层厚度可以发现,在一定的条件下,受限的高分子在受限壁上会发生吸附/排空转变.吸附/排空转变与受限球大小、高分子链长和平均浓度,以及高分子链与受限壁之间相互作用都有关系.理论预测发生吸附/排空转变时的高分子与球限制壁的临界相互作用参数与链长的倒数成线性关系,且斜率与球半径有关.限制球越小,要发生吸附/排空转变,需要高分子与球之间有更大的临界吸引能.     

共聚理论进展

凡由两种或多种单体构成链节的高聚物称为共聚物,而合成此类聚合物的过程叫做共聚反应。按聚合反应机制可分为自由基型和离子型两种。根据生成的共聚物链结构序列的不同,则可分为无规共聚、交替共聚、嵌段共聚和接枝共聚。本世纪初发现了共聚现象。早期主要研究了异戊二烯和丁二烯,丁二烯与苯乙烯和丙烯腈,以及一系列烯类和双烯类单体的共聚反应,并且得到了一些有价     

吸附柱色谱法制备负载型纳米金催化剂

采用吸附柱色谱新方法制备Au/AL2O3催化剂,并用于低温CO氧化反应,考察了Au盐溶液pH值及其与载体的液固比、载体比表面积和竞争吸附质等对Au催化剂性能的影响.结果表明,Au前驱体溶液的pH值为9,液崮比为6,优先吸附丙酮制得的催化剂Au颗粒大小分布均匀,粒径为5 nm左右,在-25℃即可实现CO完全转化.载体AL...     

液-固吸附体系中计量置换吸附模型的热力学研究

研究了液-固吸附体系中溶质计量置换吸附过程中的自由能变,推导出了新的表示溶质种类、溶质浓度和溶剂对Gibbs自由能变贡献的数学表达式,并阐明了该表达式中各种参数的物理意义.将用通常方法测定的自由能变分为与溶质吸附和溶剂解吸附有关的两个独立的自由能变,推导出了液-固吸附体系中溶质计量置换吸附模型的两个线性参数β_a和q/Z对绝对温度倒数的线性关系,又将吸附过程中溶质的焓变和熵变分成两个独立的分量.用文献中的实验数据,对本文推导出的公式进行了检验,理论结果与实验结果一致.     

生物素化高分子涂层的制备与评价

制备了一种能固载目标蛋白质, 却没有非特异性蛋白质吸附的高分子涂层. 该涂层是可生物降解的油水两亲性的三嵌段聚合物, 即生物素偶联的聚乙二醇-聚丙交酯-聚赖氨酸共聚物. 将高分子溶解于N,N-二甲基甲酰胺中, 并涂布在预先包被了聚赖氨酸的脱脂玻片基质上, 形成高分子涂层, 在其表面包被一层由明胶和聚N-乙烯基吡咯烷酮组成的封闭剂. 使用酶标免疫分析法, 对高分子涂层表面的生物活性进行评价. 依次将辣根过氧化物酶标记的链亲和素和生物素偶联的小鼠球蛋白抗原和碱性磷酸酯酶标记的马抗小鼠抗体固载在高分子涂层表面上, 通过标记酶与底物作用生色. 分析结果表明, 经过封闭以后, 生物素化的高分子涂层表面能够排斥非特异性的蛋白质; 同时特异性蛋白质之间(如生物素和链亲和素之间、抗原和抗体之间)的相互作用依然保留, 并且固定在表面的蛋白质依然保留其生物活性. 因此生物素化的聚乙二醇-聚丙交酯-聚赖氨酸三嵌段高分子可以作为生物活性材料, 用于蛋白质固载和蛋白质分离及分析.