光响应“线性-超支化”超分子嵌段共聚物的制备及其对金表面的可逆亲疏水修饰

报道了一类新型的α-ωn型"线性-超支化"超分子嵌段共聚物.分别通过可控阴离子开环多支化聚合方法(ROMBP)和可逆加成-断裂链转移聚合方法(RAFT)合成了含有一个β-环糊精基团的亲水超支化缩水甘油醚(CD-g-HPG)和含有一个偶氮苯基团的疏水线性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA-AZO).两者可以通过β-环糊精和偶氮苯基团之间的主客体识别作用形成两亲性线性-超支化超分子嵌段共聚物PMMA-b-HPG.由于线性PMMA-AZO残留有RAFT聚合时链转移剂中的三硫代酯结构,超分子聚合物PMMA-b-HPG可以通过三硫代酯与金形成的硫-金键(S-Au)对金表面进行修饰形成自组装单分子层(SAM).修饰后的金表面呈现出光控的可逆亲疏水性能.在紫外光下,由于β-环糊精/偶氮苯之间的主客体识别作用被破坏,亲水的CD-g-HPG从表面脱离,表面变为疏水;在可见光下,如果重新将金片浸泡在CD-g-HPG溶液中,金表面的亲水性可以恢复.     

酚羟基对木质素吸附层致密程度的影响

研究了酚羟基对木质素在固液界面上形成的吸附层致密程度的影响及作用机理.通过对碱木质素(AL)进行乙酰化处理制备了酚羟基含量显著减少的乙酰化木质素(ACAL).借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了溶液环境中AL和ACAL所形成的单层吸附膜致密程度的差异,结合紫外-可见光光谱仪(UV)和原子力显微镜(AFM)研究了AL和ACAL分别与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDAC)交替自组装所形成的多层吸附膜的致密程度在干燥状态下的差异.结果都表明,酚羟基的存在会使木质素吸附层致密程度降低.分析认为,酚羟基的存在不利于木质素中的芳香环形成共面结构,酚羟基含量降低后会引起芳香环间的共面性增强,促进形成致密的π-π堆积,从而使得木质素吸附层致密程度增大.     

单壁碳纳米管上毒性苯气体净化的分子模拟(英文)

采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法研究了空气中微量苯组分在单臂碳纳米管(SWNTs)上的吸附净化.模拟表明,具有较大孔径的(20,20)纳米管比较适合吸附纯苯蒸汽,而对于移除空气中的毒性苯物质,苯的吸附选择性分别在(12,12)纳米管及4.0 MPa时和(18,18)纳米管及0.1 MPa时出现最小值和最大值.为了解释这一异常行为,我们进一步分析了N2-O2-C6H6混合物的局部密度分布、吸附分子构型和概率密度分布,发现(18,18)纳米管内外完全被苯分子占据,而对于(12,12)纳米管,由于存在更强的吸附质-吸附剂相互作用,空气分子更倾向于吸附在管与管之间的间隙.此外,吸附分子的空间有序参数表明大多数苯分子采取"平躺"在纳米管表面的定位,而线性的N2和O2分子则多数平行于孔轴方向.最后研究了温度和苯分子主体相浓度对分离效果的影响.我们发现较大孔中的选择性随着温度的增加比小孔下降更加明显.与此对比,主体相苯浓度对小孔中的选择性起到更加重要的作用.     

CH4, CO2和H2O在非金属原子修饰石墨烯表面的吸附

煤层气(矿井瓦斯)是一种有望替代传统化石燃料,如煤、石油和天然气的非常规气体. 作为可得的清洁能源,它的利用被认为是节能和经济的选择. 在本工作中,非金属原子X(X=H,O,N,S,P,Si,F,Cl)修饰的石墨烯(Gr)被用来代表具有结构异性的煤表面模型. 通过密度泛函理论系统地研究了煤层气组分Y(Y=CH₄,CO₂,H₂O)在非金属原子修饰石墨烯上的吸附作用. 结果表明Y在非金属原子修饰石墨烯上的吸附均为物理吸附. 态密度和差分电荷密度共同表明了这种弱的相互作用.其中,H和Cl对CH₄的作用较大; N、O、F、Cl对CO₂的作用较强; N,Cl对H₂O的影响不容忽视. 总的来说,吸附能大小依次为：H₂O>CO₂>CH₄. 因此,在CH₄富集的煤层里注入H₂O或CO₂可以与CH₄形成竞争吸附,进而提高煤层气采收率. 本工作提供了在分子水平下煤层气与非金属原子修饰石墨烯之间的相互作用的详情,并为煤层瓦斯的开采与分离提供了有用的信息.     

Mo_2C/γ-Al_2O_3催化剂上苯加氢反应的原位红外光谱研究

采用程序升温反应法制备了钝化态、还原钝化态和新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂,结合原位红外光谱表征技术和反应性能评价,考察、比较了三种催化剂苯加氢反应活性.原位红外光谱结果表明,新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂在室温就显示了较好的苯加氢反应活性,表现了类贵金属的催化活性.CO吸附在反应前后新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂上的对比结果表明,低价态的Mo位(Moδ+(0δ2))是苯加氢反应活性中心.三种催化剂的反应活性结果表明,新鲜态Mo2C/γ-Al2O3催化剂反应活性最好,催化剂寿命最长,失活之后在500°C下H2处理即可恢复原有活性.     

乳液聚合法制备红霉素分子印迹聚合物微球及其吸附性能

以大环内酯类抗生素红霉素(EM)为模板分子,甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,十二烷基苯磺酸钠(SBS)为乳化剂,采用乳液聚合法制备了粒径均匀的分子印迹聚合物微球(EM-MIPMs).通过核磁共振氢谱(1H NMR)、紫外光谱和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对模板分子和功能单体形成的复合物进行了研究,结果表明EM与MAA之间的相互作用力为氢键作用.利用扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)仪对EM-MIPMs的形貌和热稳定性进行表征,结果显示EM-MIPMs为均匀规整的球型,平均粒径为4.24μm,且有良好的热稳定性.同时采用动力学,平衡吸附和选择性吸附实验对其吸附性能进行研究.动力学研究结果表明,EM-MIPMs的吸附速率符合准二级动力学方程.利用Langmuir和Freundlich吸附等温方程分别分析了EM-MIPMs的平衡吸附数据,结果表明,EM-MIPMs对红霉素有良好的结合性能,其吸附过程符合Langmuir吸附模型,饱和吸附量为0.242 mmol g-1.EM-MIPMs的选择识别性能利用固相萃取法来考察,研究表明EM-MIPMs有着良好的特异识别选择性.     

十二烷基伯胺盐酸盐与十二烷基聚氧乙烯硫酸钠复配体系中的表面性质

研究了十二烷基胺盐酸盐(DAC)和十二烷基聚氧乙烯硫酸钠(AES)复配体系的表面性质与胶束化行为.发现该体系在广泛的复配比例区间和温度区间内保持了极为优异的表面活性,测定了该体系的临界胶束浓度(cmc)与其对应的表面张力(γcmc)的具体值,并研究了温度、pH值和离子强度等环境因素对相关体系的影响.     

动态光散射研究盐对Gemini表面活性剂网状聚集体的影响

以动态光散射为主要手段研究了盐对羧酸盐Gemini表面活性剂O,O′-双(2-月桂酸钠)-p-二苯氧(记为C12φ2C12)自组织的影响.结果表明盐的加入很容易使C12φ2C12的网状聚集体转变为小(流体力学半径Rh,app约几纳米)和大(Rh,app100 nm)两种尺寸共存的聚集体,1,6-二苯基-1,3,5-己三烯(DPH)探针增溶实验证实小尺寸聚集体为核-壳结构的似球胶束,流变学测量说明大尺寸聚集体可能已经是线型的核-壳胶束.这种行为被归结为初始的网状聚集体不稳定,添加的反离子与C12φ2C12头基结合破坏了网状结构的亲水亲油平衡,促使了它们的转变.盐效应规律表现为MgCl2NaCl、Bu4NBrMe4NBrEt4NBrPr4NBr,这里Bu4NBr不遵循上述静电力顺序的原因是它提供了携带的丁基与C12φ2C12烷烃链疏水相互作用的附加力.     

Ag/C包覆对Li[Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2电化学性能的影响

运用共沉淀和元素化学沉积相结合的方法,制备出了具有Ag/C包覆层的层状富锂固溶体材料Li [Li0.2Mn0.54Ni0.13Co0.13]O2.通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、恒流充放电、循环伏安(CV),电化学阻抗谱(EIS)和X射线能量散射谱(EDS)方法,研究了Ag/C包覆层对Li[Li0.2Mn0.54Ni03Co013]O2电化学性能的影响.结果表明,Ag/C包覆层的厚度约为25 nm,Ag/C包覆在保持了固溶体材料α-NaFeO2六方层状晶体结构的前提下,显著地改善了Li[Li0.0Mn054Ni0.13Co013]O2的电化学性能.在2.0-4.8 V (vs Li/Li+)的电压范围内,首次放电(0.05C)容量由242.6 mAh·g-1提高到272.4 mAh·g-1,库仑效率由67.6％升高到77.4％;在0.2C倍率下,30次循环后,Ag/C包覆的电极材料容量为222.6 mAh·g-1,比未包覆电极材料的容量高出14.45％;包覆后的电极材料在1C下的容量仍为0.05C下的81.3％.循环伏安及电化学交流阻抗谱研究表明,Ag/C包覆层抑制了材料在充放电过程中氧的损失,有效降低了Li[Li02Mn0.54Ni0.13Co013]O2颗粒的界面膜电阻与电化学反应电阻.     

纳米银对铕配合物荧光性质的影响(英文)

研究了纳米银对稀土铕-吡啶-2,6-二羧酸配合物(Eu(Ⅲ)C7H5NO4,Eu(Ⅲ)DPA)的荧光性质的影响。随着纳米银浓度增加,荧光强度先增强而后逐渐下降。较大粒径的纳米银使Eu(Ⅲ)DPA荧光增强效率较大,且达到最大荧光增强效率所需的纳米银浓度较低。在高浓度Eu(Ⅲ)DPA溶液体系中,纳米银导致荧光猝灭。电偶极子跃迁发射荧光增强效率大于磁偶极子跃迁发射荧光增强效率。分析认为,纳米银对Eu(Ⅲ)DPA荧光性质的影响与表面等离子体共振与激发态荧光中心强烈耦合以及表面等离子体再吸收有关。同时,纳米银对铕配合物的不对称率有影响,其影响因素与局域电磁场增强,折射率以及配位场有关。