螺旋对称(n1)构型高分子的LCAO/TO-LCTO/HO-LCHO/PO处理 I. 21 螺旋对称高分子能带的计算

螺旋高分子不同具有平移对称性, 而且有转动称性. 我们用一种新的线性组合方法LCAO/TO-LCTO/HO-LCHO/PO(T---translation-periodic, H---helix-periodic)推导了螺旋对称高分子的久期方程, 使它的的建立和求解都大大为简化, 并使其阶数从nxP(n为螺旋轴的重数,也表示平移单元中包含的螺旋单元数; P为每个螺旋单元中的原子轨道数)降为P阶. 本文还制定了直接解复广义本征值问题的EHMO 计算方案. 以聚乙烯和聚乙炔为例做了电子能带结构的计算.     

两性高分子絮凝剂P(FA/NVP/DMC)处理钻井废水的研究

考查了一种两性高分子絮凝剂P(FA/NVP/DMC)对钻井废水的絮凝性能。试验显示,在pH=7、投加量为186.94mg/L条件下,CODCr去除率达到90.2%,浊度去除率达到98.9%;对钻井废水絮凝处理后的絮体进行电镜扫描,运用非线性数学分形理论计算絮体空隙分维数,结果表明,理论计算与试验结果一致。     

高分子科学中的平均场理论和1/N展开

利用1/N展开理论考察高分子物理中的几个典型高分子体系.研究发现,平均场理论只有在体系具备一定对称性时才适用.在中性高分子溶液中,不论是单组分、多组分还是嵌段共聚物体系,1/N展开理论对于N取值不小于6时是适用的.对于聚电解质体系,平均场理论仍然可以粗糙地描述弱带电聚电解质的统计性质.对于强带电聚电解质体系,由于体系对称性大为降低,平均场理论不再适用,标度理论或许会是一个适合的方法.     

利用密度泛函理论研究α-联噻吩体系H(C_4H_2S)_nH的结构和电子光谱

应用密度泛函理论,在B3LYP/6-31G(d)和CAM-B3LYP/6-31G(d)水平上优化了α-联噻吩体系H(C4H2S)n H(n=2¹3)的基态几何构型;与此同时,利用TD-B3LYP方法计算了H(C4H2S)n H的吸收光谱,得到了其垂直激发能和体系大小n的解析表达式;并采用TD-CAM-B3LYP方法研究了其发射光谱.研究表明,H(C4H2S)n H的基态结构呈现三种构型:螺旋上升型、环型和稍有弯曲的带状结构;其中前两种构型是顺式结构,最后一种构型是反式结构;环型结构具有C2对称性,其他两种结构具有C1对称性.此外,其吸收光谱和发射光谱计算值与实验值吻合.     

螺旋型高分子链晶体结构所属空间群的演变规律性

本文利用有色对称的理论讨论了螺旋型高分子链晶体结构所属空间群的演变规律性。得出：（１）有序链结构的空间群是无序链结构空间群的有色空间群；（２）对称性较低的螺旋链所属空间群是高对称螺旋链所属空间群的有色空间群；（３）从而得出空间群演变的方向、途径和结果，总结出其演变的规律性。     

甲壳素类液晶高分子的研究Ⅶ.N,O-苄基壳聚糖的胆甾螺旋行为

N ,O-苄基壳聚糖在浓溶液中形成胆甾液晶相 .用圆偏光二向色性谱 (CD)研究了这一聚合物的螺旋行为 ,主要包括螺距和螺旋方向 .浓度越高 ,螺距P越大 ,意味着胆甾相的扭转力随浓度增加而减弱 .CD谱图上观测到两类吸收 ,即在 5 70nm附近较宽但较强的吸收和 330nm附近较尖但较弱的吸收 .前者归属于胆甾相层片的超分子螺旋构象 ,而后者可以归属于分子链的螺旋构象 .改变浓度或溶剂性质时这两个层次的构象都会发生符号的变化 .提高浓度 (固定二氧六环为溶剂 )时两种螺旋结构先后发生反转 .以氯仿为溶剂 (固定浓度为 6 5 % )时两种螺旋结构均为左旋 (正Cotton效应 ) ,但二氧六环和四氢呋喃为溶剂时均变为右旋 (负Cotton效应 ) .溶剂的影响可能与溶剂和高分子间形成氢键的能力有关     

柔性高分子/液晶体系的相平衡理论

在Flory-HugginS柔性高分子溶液理论和Lebwohl-Lasher液晶模型的基础上;导出了柔性高分子/液晶复合体系的混合自由能和化学位,并计算了相应的相图。计算结果表明,体系可出现各向同性相(Ⅰ)和各向同性相(Ⅰ),以及各向同性相(Ⅰ)和向列相(N)间的相平衡。并且发现,高分子链段与液晶分子间的各向同性相互作用对I/N的相平衡有重要影响。与实验结果的比较表明,本理论能完整、正确地描述高分子/液晶体系的相平衡。     

高分子添加剂对纤维素酶糖化力的影响

研究了几种高分子材料对纤维素酶水解作用的影响,强聚阳离子(PⅠ、PⅡ)、中强聚阴离子(PⅢ)高分子材料能促进酶的糖化作用,而强聚阴离子(PⅣ)高分子材料则不能,添加PⅠ(1.3×10~(-1)mol/L)、PⅡ(1.3×10~3mol/L)、PⅢ(1.3×10~2mol/L)分别使纤维素酶棉花糖化力提高190％、45％、75％,初步探讨了高分子材料促进纤维素酶糖化力的机理。     

B2Cn+(n=1～9)团簇的结构及其稳定性

采用密度泛函理论(DFT)的B3LYP泛函, 在6-311G*水平上对B2Cn+(n=1～9)团簇的几何构型和电子结构进行了优化和振动频率计算. 结果表明, 在B2Cn+(n=1～9)团簇的基态构型中, B2C2+、B2C3+为具有D∞h对称性的线形结构, B2C7+为具有Cs对称性的立体环状结构, 其余均为平面构型; 其成键顺序为C—C成键优于B—C 成键, B—C成键优于B—B成键. 进一步得到了B2Cn+(n=1～9)团簇的总能量(ET)、零点能(EZ)、摩尔热容(Cp)、标准熵(S0)以及原子化能(ΔEn+). 其结果显示, 随着n的递增, ET、EZ、Cp、S0和ΔEn+数值均呈现增大趋势, 其中EZ数值呈现近似等梯度的增加趋势. 通过对B2Cn+(n=1～9)团簇基态结构的垂直电子亲合势的研究发现, n为奇数的B2Cn+团簇比n为偶数的稳定.     

以萘酰亚胺衍生物基荧光高分子为载体和指示剂的 相分离免疫分析方法

以4-甲氧基-N-(2-N’,N’-二甲基氨基乙基-N’-烯丙基)萘二甲酰亚胺氯化铵(DMNAA)为荧光单体, 合成了一种pH敏感荧光高分子聚N-异丙基丙烯酰胺-4-甲氧基-N-(2-N’,N’-二甲基氨基乙基-N’-烯丙基)萘二甲酰亚胺氯化铵-N,N-二甲基氨丙基甲基丙烯酰胺[P(NIP-DMAPM-DMNAA)]. 采用共聚法将日本血吸虫抗原(SjAg)固定在P(NIP-DMAPM-DMNAA)上, 制备P(NIP-DMAPM-DMNAA)-SjAg连接物, 与日本血吸虫抗体(待测, SjAb)发生免疫反应后, 调节pH值, 使荧光高分子相变分离高分子-免疫组分连接物, 最后, 利用蛋白A对抗体的亲和性捕获P(NIP-DMAPM-DMNAA)-SjAg-SjAb, 通过测定高分子自身的荧光信号来定量 SjAb. 该新型高分子具有良好的荧光特性, 对pH响应快速, 37 ℃下相转变pH值为7.2, 分离免疫复合物时造成的损害低. 与传统相分离免疫分析比较, 新方法通过高分子相变分离和蛋白A捕获双重分离作用, 消除了非特异性组分和未反应的特异性免疫成分等的干扰; 利用高分子自身的荧光信号检测, 无须另外的标记物, 大大提高了免疫分析的简便性. 以日本血吸虫抗体为分析对象, 测得线性范围为1～1500 ng/mL, 抗体检出限为1.3 ng/mL, 相对标准偏差为3.6% (n＝10), 结果令人满意.     

树枝形高分子特性黏数反常行为的理论研究

首先借助自洽场理论计算了树枝形高分子的径向密度分布函数,然后在二区域模型理论基础上,系统研究了树枝形高分子的“代数”、活性中心官能度、重复单元链节长度、有效相关系数和排除体积参数等对其特性黏数的影响.在理解树枝形高分子特性黏数与其微结构关系的基础上,从流体力学相互作用的角度,揭示了树枝形高分子的特性黏数不能反映其聚合度...     

高分子Langmuir-Blodgett膜的研究进展

利用Langmuir-Blodgett(LB)膜技术能够使薄膜中聚合物分子链获得高度有序的排列与组装,并使沉积后的膜具备可控的特殊结构以及不同寻常的物理化学性质.高分子LB膜可用于制造非线性光学材料、光电子器件、传感器单元、电极修饰膜,也可作为研究催化反应、电子转移、仿生模拟的理想模型.本文评述了芳杂环类合成高分子(聚酰亚胺、聚噻吩、聚乙烯基咔唑和聚苯胺)与几种天然高分子(木质素、纤维素、壳聚糖和蛋白质)的LB膜最近的研究进展,并详细讨论了高分子LB膜的制备、结构与表征,指出了这两类高分子LB膜的研究重点,并对该两类高分子LB膜潜在的应用进行了展望.     

嫁接于平行板的受限紧密高分子链末端距分布函数的研究

采用剪除增加Rosenbluth方法(Pruned-enriched-Rosenbluth method,PERM)算法计算了嫁接于平行板的受限紧密高分子链的末端距分布函数.由于受限紧密高分子链具有各向异性,重点研究了平行板方向x轴上的分布函数P(x),发现P(x)可以表示为ln[P(x)/Pm(x)]/ND-5/3=a0+a1u+a2u2+a3u3(其中u=x/ND-2/3).这里N为链长,Pm(x)为分布函数P(x)的最大值,两平行板的间距为D+1.通过计算P(x)的Shannon熵发现末端距分布函数P(x)的Shannon熵可以用来描述高分子链受限的程度,Shannon熵对平行板间距的变化非常敏感,对于同一链长N,P(x)的Shannon熵会随着D的增大而迅速减小,超过临界值Dc会趋向一个定值,即当D≥Dc时Shannon熵将趋于稳定,也说明了此时受限条件对紧密高分子链影响非常小.同时临界值Dc与链长N有关,Dc~Nλ,其中λ=0.543,并进行了一定的理论分析.     

柔性高分子/液晶体系的相分离

从分子场理论出发,推导出了spinodal方程和浓度效应引起的各向同性-各向异性转变方程.计算结果表明,在柔性高分子/小分子液晶的相图上除了具有经典的各向同性spinodal线以外,还存在鲜为报道的各向异性spinodal线,这两种不同的spinodal线通过各向同性-各向异性转变线连接在一起.在柔性高分子/小分子液晶的相图的不同区域中将会发生不同的相分离机理.这一体系的相平衡线不一定与spinodal线会聚于临界点.这些结果有助于我们深入了解高分子/液晶体系与一般高分子/溶剂或高分子/高分子体系不同的特殊性质,从而达到控制材料的结构与性能的目的.     

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.     

部分水解法制备高分子量水溶性(丙烯酰胺/丙烯酸/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸)三元共聚物

系列的高分子量水溶性丙烯酰胺 /丙烯酸 /2 丙烯酰胺 2 甲基丙磺酸 (AM/AA/AMPS)三元共聚物(P3A)由相应的 (AM/AMPS)二元共聚物通过部分水解方法制得 .聚合物的结构和组成使用电位滴定和13 C NMR谱测定 ,得到的结果指出 ,在设定的试验条件下 ,水解过程中 ,高分子链上AMPS单元具有充分的稳定性 ,而丙烯酰胺基平稳地转变为丙烯酸 .在所有不同聚合物 (P2A)情况下 ,由于阴离子基团和OH-离子的静电相斥作用 ,酰胺基的水解反应均遵循自动减缓动力学的模式 ,同时 ,最后反应转化率趋向极限 ,AM剩余值位于 3 0mol%左右 ,另外对各种三元共聚物 (P3A)的溶液特性粘数和组成的关系亦作了详细的研究 .     

二核Fe/S化合物(Et4N)2[Fe2S2Br4]的合成与结构

标题化合物(Et4N)2[Fe2s2Br4](1)在VS/FeBr2/imnt2/Et4NCl反应体系中获得,它属于单斜晶系,空间群P21/n,主要晶胞参数为:α＝0.91193(2)nm,b=1.0837(3)nm,c=1.54360(1)nm,β=105.090(1),ν=1.4177(5)nm3,z=2,ρ=1.778g/cm3,μ＝6.841cm1,F(000)=748,结构精修结果为:R1=0.0287,wR=0.0640。簇阴离子[Fe2S2Br4]2含有一个菱形Fe2S2单元,铁的配位几何构型明显偏离了理想的Td对称性,导致整个阴离子的对称性降低为D2h.同时观察到它的Fe--Br键呈现反常加长倾向。     

高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA)的合成与表征

辛基酚聚氧乙烯醚(10)(OP-10)与马来酸酐在95℃下反应,合成了辛基酚聚氧乙烯醚马来酸单酯(OPMA);并在水溶液中与丙烯酰胺(AM)单体进行共聚合,获得了高分子表面活性剂P(AM-co-OPMA);考察了引发剂用量、单体组成、单体总浓度及反应温度对共聚物特性粘数与阴离子度的影响.通过红外光谱、紫外光谱、荧光发射光谱和电导滴定对共聚物结构和组成进行了表征;利用视频光学接触角测量仪分别测定了共聚物表面和界面张力.结果表明,在聚丙烯酰胺分子主链上引入OPMA链节后,不仅保持了PAM优良的增稠能力(特性粘数达764.31 mL/g),且赋予了共聚物较高的表面活性(浓度为1.5 g/L共聚物水溶液的表面和界面张力分别可达53.94 mN/m和5.41 mN/m).     

非刚性分子晶格动力学的对称性质

本文以分子质心平移、转动权重坐标和分子内正则坐标为基组给出非刚性分子晶体振动动力学的对称性质,得到一种等价的波矢群多重可约表示以及晶体正则模对称分类公式,从而使相应的动力学方程对角方块化.最后给出波矢为 ((2πμ)/α)k 时,立方晶系四腈乙烯的对称性应用例子.     

螺旋链光学活性高分子的研究进展

论述了当前国际上螺旋光学活性高分子的类型，合成和结构特征，以及应用前景。