Janus粒子制备研究*

具有不对称双面结构的Janus粒子以其独特性能,在乳液稳定、光学、生物传感、药物输送、电子学等领域具有潜在的应用前景。本文就近年来Janus粒子制备技术的研究进展进行了总结,详细地介绍了Janus粒子主要制备方法,包括微流体合成、拓扑选择表面改性、模板导向自组装、可控相分离及可控表面成核,并指出了各种Janus粒子制备技术存在的问题及其发展方向,认为基于可控相分离及表面成核的合成方法成本较低,产率较大,有可能得到更为广泛的应用。     

利用大幅振荡剪切研究Laponite 凝胶的流变性质

通过大幅振荡剪切(LAOS)流变学方法, 研究了NaCl浓度对Laponite悬浮体系的结构及非线性黏弹性的影响. 在线性黏弹性区, Laponite体系的储能模量G′随着NaCl浓度的增加而逐渐增大. 体系的非线性黏弹性用响应应力的Fourier变换三次谐波的相对振幅I_3/1与Lissajous曲线的定量参数G_M, G_L, η_M和η_L描述. 当NaCl浓度较低时, I_3/1随应变振幅γ₀的增加而缓慢增加; 当NaCl浓度较高时, I_3/1随γ₀的增加迅速增大, 达到平台值. 不同NaCl浓度试样的G_M和G_L随γ₀变化的曲线区别不大, 但η_M和η_L随γ₀变化曲线在非线性区域出现峰值且区别较大. NaCl浓度越高, η_M和η_L出现峰值的γ₀越小, 峰值越大. 结果表明, Laponite凝胶的非线性黏弹性与凝胶网络结构有关, 随着NaCl浓度的增加, 粒子间的静电相互作用距离缩短, 粒子间距减小, 形成了更紧密的网络结构. 但这种网络在较大的应变下很容易被破坏, 出现非线性黏弹性.     

两亲性双硒聚合物的制备及其聚集体形成

由于Se-Se键相对活泼, 对外部氧化和还原环境敏感, 双硒聚合物在药物控释系统有广泛的应用. 采用双硒二醇, 异佛尔酮二异氰酸酯和低分子壳聚糖为原料制备出了两亲性的双硒聚合物. 这种共聚物能够在水中发生自组装现象, 形成稳定的以PU为核, 壳聚糖为壳的球形纳米聚集体, 粒径约为130 nm. 并探索了该聚集体在氧化还原条件下的响应性, 发现不管在弱氧化还是弱还原环境下, 这种双硒聚合物都能发生Se-Se键断裂, 使得装载在聚集体中的正电荷药物盐酸阿霉素达到控制释放的效果.     

磺酸基共聚凝胶在混合有机溶剂中的体积相变

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与甲基丙烯酸-2-羟基丙酯(HPM)在乙二醇/水(1:1,质量比)中70℃下进行共聚,AMPS/HPM(8:2,摩尔比)为该体系的恒比共聚点.在此组成加入交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺2%、3%和5%(摩尔分数)制备了凝胶试样GO2、GO3、GO5.它们在DMSO/THF混合溶剂中THF达55%～60%(体积百分数)时发生体积相变;在乙醇/THF混合溶剂中GO3的体积随THF的加入连续缩小,但不出现体积相变.此现象可用高分子链溶剂化层的变化以及低极性介质中离子对之间的偶极-偶极相互作用来说明.     

Pickering乳液模板法制备Janus粒子

本文以SiO₂粒子稳定的水包油(O/W)型Pickering乳液作为模板, 在乳液连续相进行SI-ATRP, 将聚合物刷接枝到SiO₂粒子外半表面, 破乳得到半修饰的Janus粒子.     

强聚电解质在DMSO/THF中溶剂化状态的变化

高分子中电离基团的电离状态取决于分子链溶剂化层的极性.极性大,电离基团离解,体系以静电斥力为主;极性小,电离基团成为离子对,偶极吸引在体系中占主导地位.磺酸基共聚凝胶在二甲基亚砜(ＤＭＳＯ)和四氢呋喃(ＴＨＦ)混合溶剂中的体积相变从宏观上表现出上述两种状态可以互相转变[1-3],相应的线型聚电解质在此混合溶剂中的溶解与沉淀也是这种转变的表现[1].然而,由于优先溶剂化的存在,溶剂组成并不与高分子链溶剂化层的组成相同.揭示聚电解质分子溶剂化层的变化规律对于研究该体系相互作用的转变及凝聚态结构变化具有重要意义.　　将荧光发…     

Rapid shape memory and pH-modulated spontaneous actuation of dopamine containing hydrogels

The dopamine containing hydrogels with rapid responsive shape memory capability were synthesized by a one-pot method.The temporary shape of hydrogel was fixed within 20 s in NaOH solution by the tris-complex crosslinking of metalligand complex between Fe3+ ions and catechol groups,while the permanent shape was recovered completely in HCl solution within 60 s upon the change from tris-complex to mono-complex.The hydrogel showed unique spontaneous actuation behavior.It could curl spontaneously without further external force deformation when immersed in NaOH solution again after the first shape recovery in HCl solution.This might be attributed to the competitive result of swelling and additional tris-complex crosslinking formation when immersed in NaOH solution.In addition,the hydrogels also had proper modulus,elongation ratio and tensile strength.Such hydrogel provides a new candidate material for designing soft actuators and robots modulated with spontaneous actuating.     

高分子溶液为连续相的悬浮液的粘弹性

综述了高分子架桥导致絮凝的悬浮液的粘弹性，及描述这种悬浮体系的逾渗方法。     

咪唑改性氧化石墨烯对阻燃环氧固化动力学的促进作用

讨论了添加量为1%(Per hundreds of resin)的咪唑改性的氧化石墨烯(GO-IPDI-MZ)对磷质量分数为1.5%的环氧树脂体系(1.5P-D-U-EMI)固化的影响.差示扫描量热法(DSC)研究结果表明,当GO-IPDI-MZ添加量为1%时不会改变1.5P-D-U-EMI的非等温自催化固化反应特征.添加1%GO-IPDI-MZ的磷质量分数为1.5%的环氧树脂(1.5P-D-GOM-1)的固化起始温度(Tonset)和峰顶温度(Tp)均比1.5P-D-U-EMI体系低,而总的固化热(ΔH)比1.5P-D-U-EMI体系高.说明GO-IPDI-MZ添加量为1%时,对环氧体系起到一定的促进固化和共固化作用.等温DSC分析表明,在固化反应后期,体系出现了玻璃化转变现象,在此阶段,含扩散控制因子的Kamal模型预测结果与实验结果吻合较好.GO-IPDI-MZ的加入使固化反应相对均匀地进行,对固化反应会产生促进和共固化作用.     

用探针粒子示踪微流变法测量明胶的动态不均匀性

利用探针粒子示踪微流变法对明胶溶液等温凝胶化过程的动态不均匀性进行了观测.通过向体系中引入探针粒子,利用广义的Stokes-Einstein关系由探针粒子的位移建立了体系结构的空间分布.进而利用van Hove函数和非高斯因子描述了凝胶化转变前后动态不均匀性的变化,结果表明在凝胶化后体系动态在空间和时间尺度上都是不均匀的,与凝胶化前相比,凝胶化后的快动态有更高的贡献.为了进一步探究这种动态不均匀性在空间和时间上相关的变化,本工作在粒子示踪技术的基础上,实现了四点相关函数和极化率的测量.实验结果表明,凝胶化前体系的快松弛可以原位独立完成,而慢松弛则需要周围的结构单元协同完成;凝胶化后体系的快松弛和慢松弛均需要协同完成.