双级微结构上二氧化硅粒子对微注压成型PP表面润湿特性的影响

提出一种柔性复制法,采用微注射压缩(μ-ICM)成型具有微拓扑结构的仿生聚丙烯(PP)表面.通过复制模板上的双级微结构,所成型的PP材料表面上呈现具有锥形顶面的双级微结构,即微棱和高纵横比的微锥体.由于微锥体之间的间隙较大,水滴浸润其间隙的上方,这使该表面呈现中等黏附的超疏水特性.在μ-ICM过程中,涂覆在模板上的二氧化硅纳米粒子(SNPs)被转移到熔体中,并牢牢附着于微结构表层,赋予其表面亚微米或微米粗糙度,形成多层次微结构.在附着有亲水SNPs的微结构上,高表面自由能使水滴完全浸润微锥体之间的间隙,表面的水接触角为161.9°、滚动角大于90°,呈现极高黏附的超疏水特性(花瓣效应);在附着有疏水SNPs的微结构上,水滴受疏水SNPs的排斥而减弱与表面之间的黏附作用,表面的水接触角为163.5°、滚动角为3.5°,呈现极低黏附的超疏水特性(荷叶效应).     

注压成型仿生纳米结构聚丙烯表面的冷凝微水滴动态行为

选择2种锥形纳米孔结构参数不同的阳极氧化铝（AAO）作为模板,利用注射压缩成型（ICM）技术将AAO模板中的纳米孔结构复制到聚丙烯（PP）表面上,在复制的PP表面上形成了致密且规则排列的锥形纳米柱阵列结构.该结构是一种仿生蝉翼纳米结构.在纳米柱结构的润湿状态能量比和顶部直径与中心间距之比（分别约为0.46和0.26）均明显较小的PP复制物表面,冷凝微水滴呈明亮的球状;在没有外力作用下,冷凝微水滴可通过频繁地合并、跳跃从该表面上移除,表面不断更新,即该表面具有明显的冷凝微水滴自移除（CMDSR）功能,使表面上覆盖的冷凝微水滴维持明显较低的量,而且冷凝微水滴维持较小的直径（不超过40 μm）.该CMDSR功能是在未经低表面能修饰的情况下获得的.研究结果表明,利用ICM技术可快速、批量制备具有CMDSR功能的超疏水高分子材料.     

蜂窝状有序膜功能化研究进展*

水滴模板法是近年来引人瞩目的一种制备有序微结构材料的方法,所制备的蜂窝状有序膜在微容器和微反应器、图案化模板、细胞培养支架、光学材料、超疏水表面、分离膜等领域具有十分重要的应用前景。本文对蜂窝状有序膜功能化研究的最新进展进行了系统总结,详细介绍和分析了原位多层次自组装、表面接枝、生物活性分子固定、交联、模板法成膜以及表面填充等蜂窝状有序膜的功能化方法。     

花生叶表面的高黏附超疏水特性研究及其仿生制备

花生是一种常见的豆科作物.与低黏附超疏水的荷叶不同,花生叶表面同时具有超疏水和高黏附特性.水滴在花生叶表面的接触角为151±2°,显示出超疏水特性.此外,水滴可以牢固地附着在花生叶表面,将花生叶翻转90°甚至180°,水滴均不会从表面滚落,显示了良好的黏附性(黏附力超过80μN).研究发现,花生叶表面呈现微纳米多级结构,丘陵状微米结构表面具有无规则排列的纳米结构.花生叶表面特殊的微纳米多尺度结构是其表面呈现高黏附超疏水特性的关键因素.结合实验数据,对花生叶表面特殊浸润性机理进行了简要阐述.受此启发,利用聚二甲基硅氧烷复形得到了与花生叶表面微结构类似的高黏附疏水表面.本文以期为仿生制备高黏附超疏水表面提供新思路.     

超疏水状态的润湿转变与稳定性测试

超疏水材料具有自清洁、防水、低粘附等特性,因此具有重要的应用价值.维持超疏水状态的稳定性,避免水侵入到材料表面微结构内部是实现这些特性的基础.本文在水下超疏水界面全反射的基础上,结合真空技术,提出了一种连续、直观的测试方法来测试超疏水状态的稳定性,并研究了Cassie-Wenzel润湿过渡行为及其临界压力.实验结果表明:对于典型的柱状微凸起结构,Cassie-Wenzel润湿转变过程可分为四个阶段:非润湿阶段、主要润湿阶段、强化润湿阶段和完全润湿阶段.主要润湿过程中的临界压力与理论值一致;强化润湿阶段需在较高的压力作用下进行,从而驱动固/液系统过渡到完全润湿阶段.与柱状结构相比,荷叶的乳突状微结构在润湿过程并不存在非润湿阶段,这是因为二者对外部压力的抵抗方式不同所致:柱状微结构通过增大柱子间悬挂液面的曲率来与外部压力建立平衡,而乳突状微结构则通过润湿过程中三相接触线密度的增加来强化毛细作用力,从而与外部压力建立平衡.     

形状记忆聚合物表面水下油黏附性的可逆调控

采用模板法在形状记忆聚合物表面获得一种具有形状记忆特征的表面微结构, 在氧等离子作用下, 表面呈现低黏附的水下超疏油特性. 在外压作用下, 表面微结构发生坍塌, 失去水下超疏油性, 同时表面对油滴呈高黏附特征. 在120 ℃热处理后, 表面微结构恢复到了原始状态, 在等离子进一步作用下, 表面即可恢复到最初的低黏附水下超疏油状态. 因此通过外压、 热处理及等离子作用即可实现对表面微结构及其水下油黏附性能的可逆调控. 研究表明, 表面不同的微结构状态赋予表面不同的黏附性能, 在原始表面液滴处于低黏附的Cassie态, 而在坍塌结构表面水滴处于高黏附的Wenzel态.     

人造玫瑰花花瓣的微结构分布与水滴黏附性质的关系

本文采用模板印刷法制备得到了“人造玫瑰花花瓣”,即具有玫瑰花花瓣结构的PDMS薄膜,通过对该薄膜逐级拉伸改变微观结构的分布;采用环境扫描电镜（ESEM）观察了不同拉伸程度下薄膜表面微观结构的变化,采用高敏感性微电力学天平测试了样品表面微观结构变化过程中水滴的粘附力,分析了微观结构分布与水滴粘附性质的关系;采用接触角测量仪表征不同拉伸条件下薄膜的浸润性.实验结果表明随着PDMS薄膜被逐次拉伸,单位面积内玫瑰花花瓣乳突的数目减少,纳米褶皱面积不断增加,而纳米级褶皱结构尺寸随着拉伸基本上不发生变化,直到样品破坏;与微观结构变化相对应的,该表面对水滴的粘附力先增大后减小,直到该表面彻底破坏.由此可见,微米结构及纳米结构的分布是影响玫瑰花花瓣对水滴粘附的主要因素.     

形状记忆聚合物表面微结构及黏附性能的可逆调控

采用模板法在形状记忆聚合物表面构筑了微纳米等级结构,获得了一种具有低黏附性的超疏水表面.在外压作用下,表面微结构发生坍塌,失去超疏水性,同时呈高黏附性.在120℃热处理后,表面微结构恢复到原始状态,同时表面恢复到低黏附状态.通过外压及热处理过程可实现对表面微结构及其黏附性能的可逆调控.研究结果表明,表面不同的微结构状态赋予了表面不同的黏附性能,即在原始表面上,液滴处于低黏附的Cassie态,而在坍塌结构表面上水滴处于高黏附的Wenzel态.     

超声辅助制备超疏水聚丙烯表面花瓣状微纳结构

超疏水微纳结构表面广泛应用于自清洁、防冰、抗菌、柔性传感等领域,但其制备工艺仍面临一定的挑战.以阳极氧化铝(AAO)膜为模板,采用热压印在聚丙烯(PP)表面成型了规整的纳米结构阵列.对纳米结构阵列进行超声处理,在超声空化作用下,PP表面纳米结构转变为类花瓣状微纳结构.结果表明,经超声处理后的微纳结构PP表面的接触角从152.3°上升至160.0°,滚动角从11.5°降低至1.8°,表面黏附力从75μN降低至38μN,呈现典型的超疏水低黏附特性且其自清洁效应明显.采用模板法与超声辅助相结合的方法制备超疏水微纳表面具有方便快捷、成本低廉、效果显著的优点,有望应用于工业生产领域.     

采用超疏水微柱阵列模板法制备多糖凝胶微米颗粒

开发了一种制备尺寸均一的多糖基微凝胶(PsMH)的新方法: 以超疏水、 高黏附的微米级圆柱状结构硅基底为模板, 通过在微柱结构顶端黏附微液滴, 并在挥发过程中紫外固化, 制备了扁平状的PsMH. 研究发现, 采用此方法制备的PsMH尺寸均一, 且均匀分布在微柱顶端. 通过改变凝胶预聚液浓度及微柱直径, 可以有效调节PsMH的尺寸. 这种多糖基微凝胶有望应用于药物递送及纳米粒子载体等方面.     

药物化学中的大分子效应※

药物种类按照分子量来划分可以分为小分子药物(自然提取或化学合成的)和大分子药物(生物制剂). 尽管目前小分子药物仍然是市场的主流, 但其研发增速趋缓, 而大分子药物在药物研发中的地位日渐突显, 并被预期在未来药物市场中占据越来越高的份额. 除了生物制剂大分子药物, 将小分子药物与天然或合成大分子结合制备得到的化学合成大分子药物, 近年来受到药物研究者们越来越多的关注. 由于大分子具有丰富的骨架结构及空间构架, 其所特有的骨架效应、多价效应, 以及通过分子组装而产生的聚集效应和靶向效应等, 能够为药物化学的设计带来更多新的可能. 有鉴于此, 本综述将简略介绍药物化学设计中的大分子效应, 重点讨论合成大分子的骨架效应、多价效应、聚集效应和靶向效应等为药物化学设计所带来的新性能. 通过对药物化学中大分子效应所带来的优势、问题和重要研究进展的探讨, 以期能够推动化学合成大分子药物的发展, 为药物化学设计提供新的思路.     

电子效应对单取代苯定位效应和反应活性的影响

单取代苯的定位效应和反应活性主要受取代基的电子效应控制,列表总结了取代基的电子效应与定位效应和反应活性的关系,分析了烃基电子效应的特殊性,取代基具有-Ⅰ效应的普遍性。除卤素取代基外,探讨了共轭效应的方向对定位效应和反应活性的决定作用。     

Thorpe-Ingold效应及其在有机成环反应中的应用

本文首先介绍了Thorpe-Ingold效应及其相关理论和实验研究进展,然后综述了近年来Thorpe-Ingold效应在形成三、四、五和六元环产物的环化反应中的应用。Thorpe-Ingold效应可以有效地促进分子内和分子间环化,提高环化的产率和速率。该效应主要通过空间效应、电子效应或者两者协同起作用,在某些情况下,该效应还会受催化剂和溶剂等影响。利用该效应可以促使一些难以发生的环化反应顺利进行,并能获得较好的产率。     

Kinetic Studies of Solvent and Pressure Effects on the Thermal Isomerization of Palladium Dithizonate

IntroductionThe photo-and thermo-chromisms of organometallic compounds have been intensivelystudied during thelast1 0 years.Meriwetheretal.[1 ,2 ] examined the chromic behaviorofmet-al-dithizone(phenyldiazenecarbothionic acid2 -phenylhydrazide) complexesin detail.From thekinetic and infrared studies,they showed thatthe central metal of a dithizonate complex de-termined the photochemical stability,the rate of the thermal return reaction,and the colorofthe dithizonate complex.As reported by Mer…     

α，ω－双香豆素长链化合物光二聚反应的影响因素

对α，ω－双香豆素长链化合物光二聚反应中盐效应、溶剂效应、粘度效应及连接体的长度和柔顺性等因素的影响进行了研究。借助１ＨＮＭＲ谱、ＵＶ吸收谱、荧光光谱分别对α，ω－双香豆素长链化合物在不同条件下的构象进行了分析，并解释了不同条件下的光二聚行为     

PdCONaOH体系中NaOH助催化作用的理论研究

用Gaussian94程序，HF和MP2方法，LANL2DZ基组，研究了模型化合物PdCONaOH的电子结构，讨论了碱的助催化作用。结果表明碱NaOH对PdCO的助催化作用是通过Na⁺和OH^-协同作用而完成，并且其助催化效果与Na⁺和OH^-相对于PdCO的位置(距离和方向)以及Na⁺和OH^-之间的距离有关。     

Heavy Atom Effect on the First Hyperpolarizabilities of Squaric Acid Homologues Studied by Ab Initio and DFT Methods

1 INTRODUCTION In the past decades, there have been great efforts to research on the molecules nonlinear opti- cal (NLO) properties in which theoretical calcu- lation[1～3] became a powerful tool because it not only explains the micro-mechanism of the mo…     

环糊精聚合物的高分子效应

环糊精以其独特的包络性能而引人注目, 现已广泛应用于色谱分离、选择性合成的催化剂、食品、医药及农药等多种领域。环糊精聚合物被证实亦具有包络、缓释及催化的能力, 以及较好的机械强度和化学稳定性。目前环糊精聚合物主要应用在色谱分离、空气净化和食品工业等方面。本文综述了环糊精高分子化后所表现出的高分子效应, 为环糊精聚合物的合成和应用提供参考。     

Ab Initio and Density Functional Study on the First Hyperpolarizabilities of Squaric Acid Homologues

The first hyperpolarizabilities of four squaric acid homologues: squaric acid, 1,2-dithiosquaric acid,1,2-diselenosquaric acid and 1,2-ditellurosquaric acid have been calculated using ab initio and DFT methods. The effects of equilibrium geometries, basis set and electron correlation on the first hyperpolarizabilties of these molecules were investigated. The frequency dispersion effect and solvent effect, which are essential to get reliable outputs in comparison to the experimental results, have also been explored. On the basis of these investigations, it is worthy to point out that the heavy atom effect takes effect for these squaric acid homologues.     

若干有机合成反应的构象效应

通过分析竞争反应的过渡态在构象上能量的高低,探讨构象效应(立体电子效应和位阻效应)对一些有机反应的立体性的影响;而立体电子效应和位阻效应与反应机制,反应物的结构-构象和反应条件等都有关系,最终能影响反应产物的立体结构。阐明其中的缘由可有助于正确预测产物的结构及选择可行的合成线路。