共聚物混溶性热力学-分子内排斥作用与附加共聚焓

基于聚合物分子间物理相互作用和统计平均场理论,引入附加共聚焓定义,使聚合物分子间的作用得到量化,同时推导出二元共混体系相互作用参数和三元共混体系混合焓关系式.利用所导出的公式解释一些常见聚合物共混体系和增溶体系.导出的关系式很好地解释了聚合物的热力学混溶性,但不能解释聚合物共混增溶作用.     

基于振动光谱成像技术的聚合物共混体系研究进展

振动光谱可以提供分子的振动信息,对于聚合物分子链的构象和链间的相互作用非常敏感。分子振动光谱成像作为一种原位无损检测技术,广泛应用于聚合物共混体系结晶、相态分布、界面扩散等性质的研究。本文综述了拉曼(Raman)光谱和红外(IR)光谱成像技术以及其衍生的具有高空间分辨率的红外-原子力联用技术(IR-AFM)、拉曼-原子力联用技术(Raman-AFM)以及针尖增强拉曼光谱技术(TERS)在聚合物共混体系研究中的最新应用进展,以探索并扩展振动光谱成像技术在高分子领域中的应用。     

理想气体热容的声学测试技术研究

根据热力学基本定律导出的一些热力学关系式,确定了各种热力学参数之间的普遍关联.只要知道了流体在理想气体状态下热容随温度的函数关系以及流体的状态方程,就能确定出该流体的内能、焓、熵、自由能、自由焓、(火用)以及逸度系数等热力学参数.此外,理想气体状态下的热容数据,还可用以反推分子结构与分子间相互作用的微观特性.因此,用实验方法确定工质在理想气体状态下的热容,对于流体工质热物性的研究具有十分重要的意义和作用.     

聚酯/无机杂化分子间键合作用及微结构相关性的光谱研究

采用FTIR,UV-Vis,WAXD和DSC手段,研究了分子间为非共价键化学结合的PCL／SiO2高分子-无机杂化透明材料组分间的键合型式;分子间特殊氢键相互作用行为与结晶性聚合物在杂化材料中的微结构相关性。结果表明,杂化体系中PCL高分子与SiO2无机组分间的键合,主要是依赖于杂化体系中较强的分子间氢键相互作用,其作用强度随无机相TEOS含量而变化。体系中氢键相互作用增加使PCL结晶高分子的相对结晶度下降,杂化材料的光学透明性提高。同时对体系中高分子-无机组分的微相分离尺度产生影响。     

氰化给体中分子间相互作用促进的全小分子光伏混合物的超快电子转移

氰基取代被认为是优化全小分子有机太阳能电池性能的可行方法. 然而,氰基取代对太阳能电池中电荷产生动力学的影响仍未得到探索. 本文光谱研究表明,在全小分子太阳能电池中,氰化给体中增强的分子间电荷转移相互作用会显著促进共混物中的电子转移. 实验发现,在氰基取代给体中,分子间相互作用引起的离域激发,在混合物中会进行超快电子转移. 相比之下,在没有氰基取代的给体中剩余的局域激发态,并没有积极参与电荷分离. 此发现很好地解释了为何氰化取代给体的共混物器件的性能会得到提升,表明可以通过调控分子间相互作用、来优化全小分子器件性能.     

氰化给体中分子间相互作用促进的全小分子光伏混合物的超快电子转移（英文）

氰基取代被认为是优化全小分子有机太阳能电池性能的可行方法.然而,氰基取代对太阳能电池中电荷产生动力学的影响仍未得到探索.本文光谱研究表明,在全小分子太阳能电池中,氰化给体中增强的分子间电荷转移相互作用会显著促进共混物中的电子转移.实验发现,在氰基取代给体中,分子间相互作用引起的离域激发,在混合物中会进行超快电子转移.相比之下,在没有氰基取代的给体中剩余的局域激发态,并没有积极参与电荷分离.此发现很好地解释了为何氰化取代给体的共混物器件的性能会得到提升,表明可以通过调控分子间相互作用、来优化全小分子器件性能.     

位阻效应对受阻酚杂化体系阻尼机理的影响

针对尚未解决的受阻酚结构变化与杂化体系阻尼机理间关系的问题,本文采用分子动力学模拟方法构建了三种受阻程度不同的受阻酚/聚合物杂化体系,从理论上探讨了位阻效应对阻尼机理的影响.对体系氢键相互作用、结合能、相对自由体积及扩散系数进行模拟分析表明,位阻效应对受阻酚分子内氢键相互作用有显著的弱化效果,可减少小分子团聚倾向,有利于小分子与聚合物分子间氢键相互作用的形成.但是,过高的位阻对小分子运动有阻碍作用,不利于小分子与聚合物形成强烈的氢键键合,也即不利于杂化体系阻尼性能的提高.因此,如何选择受阻程度适中的受阻酚是制备高阻尼杂化材料的一关键要素.     

位阻效应对受阻酚杂化体系阻尼机理的影响

针对尚未解决的受阻酚结构变化与杂化体系阻尼机理间关系的问题,本文采用分子动力学模拟方法构建了三种受阻程度不同的受阻酚/聚合物杂化体系,从理论上探讨了位阻效应对阻尼机理的影响.对体系氢键相互作用、结合能、相对自由体积及扩散系数进行模拟分析表明,位阻效应对受阻酚分子内氢键相互作用有显著的弱化效果,可减少小分子团聚倾向,有利于小分子与聚合物分子间氢键相互作用的形成.但是,过高的位阻对小分子运动有阻碍作用,不利于小分子与聚合物形成强烈的氢键键合,也即不利于杂化体系阻尼性能的提高.因此,如何选择受阻程度适中的受阻酚是制备高阻尼杂化材料的一关键要素.     

位阻效应对受阻酚杂化体系阻尼机理的影响

针对尚未解决的受阻酚结构变化与杂化体系阻尼机理间关系的问题,本文采用分子动力学模拟方法构建了三种受阻程度不同的受阻酚/聚合物杂化体系,从理论上探讨了位阻效应对阻尼机理的影响.对体系氢键相互作用、结合能、相对自由体积及扩散系数进行模拟分析表明,位阻效应对受阻酚分子内氢键相互作用有显著的弱化效果,可减少小分子团聚倾向,有利于小分子与聚合物分子间氢键相互作用的形成.但是,过高的位阻对小分子运动有阻碍作用,不利于小分子与聚合物形成强烈的氢键键合,也即不利于杂化体系阻尼性能的提高.因此,如何选择受阻程度适中的受阻酚是制备高阻尼杂化材料的一关键要素.     

化合物半导体中离子射程参数与化学键中离子特性间关系研究

本文基于分子轨道法线性组合理论,推导出不同原子组成的分子的久期方程,从而得出分子波函数线性组合的特征常数N和λ的定量关系式,以及成键合能量和反键合能量的方程式.并通过这两能量之差,使N,λ系数与晶体对称势V_共价所产生的平均能隙E_h,反对称蛰V_离子所产生的能隙C和其总能隙E_g等相联系起来,导出了λ与分数光谱离子性f_i和C/E_h比值间的关系式.由λ,N可导出f_i与化合物半导体中离子射程参数间的关系式.应用上述一些关系式结合闪锌矿和纤锌矿结构特性,可以很好地解释两种结构的偏离系数γ(即化合物半导体中实际电子阻止本领对Bragg电子阻止本领的偏离系数)间互成倒数和压电系数e_pol的符号相反的原因.因此从C/E_h,γ,e_pol,对fi三曲线转折点完全一致,可以清晰地看出半导体化合物的价键和晶体结构特性决定了它的一系列物理、化学特性. 关键词：     

聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚(对苯二甲酸丁二醇酯-e-己内酯)二元结晶共混体系的相容性和结晶行为

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)/聚(对苯二甲酸丁二醇酯-e-己内酯)(PBT-PCl)是一个新制备的具有分子间排斥相互作用的A/AxB1?x型两元结晶共混体系. 根据两元平均场模型,报道对苯二甲酸丁二醇酯(BT)与"-己内酯(CL)结构单元的相互作用参数为0.305. DSC研究发现,此共混物呈现了与典型的共聚物/均聚物共混物不同的结晶特征. PBT-PCL影响PBT链的活动力和晶片堆积;同时PBT-PCL的结晶受到先期结晶的PBT晶粒的阻滞. 尽管拥有相同的BT单元,共混的两组分在组成变化范围内仍没有形     

共轭聚合物中的量子限制效应和能量传递

在共混的两种共轭聚合物中,采用分子自级装技术制备了嵌段共轭聚合物量子线的异质结构,通过室温下吸收光谱、发光光谱和激姨光谱的研究证实了在这种嵌段共轭聚合物量子线的异质结构中存在很强的激子限制效应以及链内和链间的有效能量传递。     

介子共振态与么正对称理论

由么正对称理论所导出的质量公式与实验值有所偏离。我们从场的相互作用观点讨论了这一问题。指出,由于8维表示中与1维表示的T=0态的混合效应,而使它们质量分别不同于原来质量,并得到了质量关系式,从而合理地解释了理论与实验的矛盾。并对K-K共振态的一些性质作了解释。     

导体系和无源线性网络的等效参数的一种简便算法

导出了导体系任二导体间的等效电容和导体系的电位系数之间的一个关系式,使用此式可方便地计算导体系任二导体间的等效电容．在此基础上,提出了无源线性网络任二节点间的等效参数的一种简便算法．该方法只需依据网络给出一矩阵和进行简单的矩阵运算．     

聚环氧乙烷在水和叔丁醇溶液中分子构型变化的研究

在聚合物溶液中,聚合物单体和溶剂分子之间的相互作用会影响聚合物高分子的尺寸和结构。本文使用动态光散射实验系统研究了聚环氧乙烷在水+TBA二元混合溶液中的分子尺寸变化,实验结果表明聚环氧乙烷分子会呈现出收缩-膨胀的奇异性构型变化。本文也系统分析了产生该现象的原因,依次分析了在二元混合溶液中可能对聚合物分子尺寸产生影响三个原因:溶剂非理想性影响(Shultz-Flory理论)、临界涨落影响以及水+醇溶液所呈现出来的奇异性性质。结合这三个因素,本文较好地解释了实验所观测到的奇异现象。     

钇盐/聚氨酯体系流变行为及红外光谱研究

研究发现钇盐／线型聚醚基聚氨酯系列反应液的粘度随着稀土盐含量的增多呈规律性上升,认为这与稀土离子同聚氨酯体系中的极性基团产生相互作用有关,由此造成聚合物分子量、分子链排列曲向等结构形态的变化。红外光谱测定证明稀土离子与聚氨酯中的部分羰基配合,产生了新的酰胺结构,其特征吸收谱带位于1650cm^-1;对该体系的流变行为的研究,进一步证实稀土与聚氨酯间的相互作用的存在。流变学与分子光谱学相结合为高分子溶液结构的研究提供了新的手段。     

多元醇固—固相变机理的研究

多元醇在一定温度下发生固—固相变,大量文献都报道了它们的固—固相变焓、相变温度以及相图,并认为相变焓与氢键有关.本文以IR 光谱测试结果以及量热实验结果为基础,定量探讨了NPG(neopentylglycol),PG(pentaglycerino),PE(pentaerythritol)的固—固相变焓与氢键的关系,进一步解释了相变的机理:NPG,PG,PE分子在发生固—固相变前,—OH形成分子间氢键,分子具有层状结构.相变后,NPG,PG,PE分子沿着层面移动,移动过程中部分氢键断裂,分子发生相变时所吸收 关键词： 固—固相变 相变焓 氢键 红外光谱     

氢分子间色散相互作用能的自然轨道泛函

理论上对分子间色散相互作用能的精确计算一直是个难点问题.密度矩阵泛函基于非定域量一阶密度矩阵为基本变量,它与色散相互作用起源于电子间的非定域关联特性相吻合.论文以最简单的氢分子为研究对象,通过分析两相互平行的氢分子间色散相互作用能,构造出了该体系中色散相互作用能的自然轨道泛函.结果表明:描述该体系中色散相互作用能的自然轨道泛函形式为包含有4个轨道的非交换和库伦积分.该结果对发展色散相互作用能的密度矩阵泛函理论具有重要的参考价值.     

微波场作用下的溶质扩散通量

微波场协同溶质扩散机理是强化传质研究的苇要内容,由于微波热效应的干扰,微波场协同极性分子扩散的实验研究尚未取得大的进展.基于液体扩散机制,利用微波场对偶极分子的作用以及分子间相互作用能的影响,建立了微波场协同溶质分子扩散的关系式,得出了微波协同极性分子扩散是通过改变分子间的相互作用能来增强溶质分子扩散的结论.微波场的协同作用依赖分子的电偶极矩,温度较高时,电偶极矩越人强化效果越明显.微波场还可以通过削弱分子问动态氢键来增大扩散通量.该结论可为微波强化传质的理论和实验研究提供参考.     

金属纳米锥表面吸附分子分布的数值模拟

在均匀外电场中,将吸附在由过渡金属基底生长的纳米锥颗粒表面的CO分子等效为偶极子,在考虑偶极子与局域电场,偶极子之间色散力及偶极子与锥表面原子之间三种相互作用的情况下,给出各相互作用能的数学模型,并用Monte Carlo方法进行数值模拟,得到纳米锥颗粒表面吸附CO分子的空间分布构型.结果表明,在这些相互作用下,纳米锥表面吸附CO分子产生局部凝聚,且随着纳米锥角的变小,吸附在锥顶部的分子更加密集,导致吸附分子间相互作用更强,为解释纳米结构表面吸附体系的异常红外效应提供依据.