气相二氧化硅填充极性低聚物的界面与流变

气相二氧化硅(FS)/低聚物纳米复合材料应用广泛于涂料、胶黏剂、锂离子电池、液体防弹衣等诸多领域.然而,极性低聚物与FS表面相互作用复杂,FS/低聚物复合材料(ONCs)的流变响应多种多样.如何实现ONCs流变行为调控,是长期困扰工业界的难题.本文详细总结了FS在ONCs领域的应用,将FS粒子间相互作用与ONCs流变性质相关联,综述ONCs界面层结构的表征、调控手段及界面层与流变行为的关系.结合本课题组对FS/极性低聚物体系界面及流变行为的研究成果,提出未来ONCs领域的2个重要方向,即研究界面结构与粒子-极性低聚物相互作用间的关系,并通过界面设计实现对纳米粒子/极性低聚物复合材料的流变行为的精确调控.     

三种2-羟基-1-萘醛酰腙的晶体结构、热分解及其与CT-DNA的相互作用

Three acyl hydrazones N'-((2-hydroxynaphthalen-1-yl)methylene)-2-phenylacetohydrazide (1), N'-((2-hydroxynaphthalen-1-yl) methylene)-2-(4-hydroxyphenyl)acetohydrazide hydrate (2), and N'-((2-hydroxynaphthalen-1-yl) methylene)-2-(2-methoxyphenyl) acetohydrazide hydrate (3) were synthesized and then characterized by elemental analysis and single-crystal X-ray diffraction. The crystallographic data indicated that both compounds 2 and 3 crystallized in the monoclinic crystal lattice, space group C2/c, while compound 1 crystallized in the orthorhombic space group Pbca. The thermal decomposition processes of the three hydrazones were studied by thermogravimetry. The thermal decomposition temperatures of compounds 1, 2, and 3 were 318.23, 319.04, and 323.01℃, respectively. Meanwhile, the apparent activation energies for thermal decomposition for compounds 1, 2, and 3 were 115.90, 145.18, and 129.38 kJ·mol^-1, respectively, calculated according to the Kissinger and Ozawa equations. The interactions of compounds 1-3 with calf thymus (CT)-DNA were evaluated by microcalorimetry. The results indicated these interactions were homogenous endothermic processes with non-identical interaction time (1.00-50.0 min) and interaction enthalpies (0.47-15.50 kJ·mol^-1). The interaction enthalpies of compounds 1 and 2 were higher than those of their precursors, while the interaction enthalpy of compound 3 was lower than that of its precursor.     

氧化石墨阳离子交换容量测定过程中结构的变化

氧化石墨(GO)结构层上的碳羟基(―C―OH)和边缘羧基(―COOH)在水介质中发生质子化反应解离出的H+具有阳离子可交换性。实验采用甲醛缩合法测量了GO的阳离子交换容量(CEC),用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析测试手段对GO阳离子交换过程中间产物的结构变化进行了分析。结果表明,GO的CEC高达541.48 mmol/100 g。NH_4~+和Ca~(2+)交换后的GO,保持稳定的层状结构,c轴方向层间距分别增大了0.1499和0.2905 nm。NH_4+和Ca~(2+)主要以层间可交换阳离子形式存在于层间域中,并与水分子形成可交换水化阳离子层,部分以[NH_4(H_2O)_6]+和[Ca(H_2O)_6]_2+的形式存在于结构层的边缘附近,共同平衡结构层水解产生的负电荷。     

核交联的含磺酸甜菜碱pH敏感胶束的制备与表征

制备了一种在疏水段带有侧基叠氮官能团的两亲性pH敏感的聚合物——聚己内酯-聚(甲基丙烯酸二乙氨基乙酯-磺酸甜菜碱)((PCL-ACL)-PDEAS);同时合成了两端带有炔基中间带有二硫键的交联剂,用红外、核磁表征了目标分子.通过两亲性高分子自组装形成胶束,并通过点击化学反应获得了核交联的胶束.通过动态光散射测定粒径,胶束酸碱滴定表征胶束的pH敏感性,还原条件下释放药物的速度,对比了非交联胶束和交联胶束的性质.结果表明,交联胶束在正常生理条件下的释放速度比未交联胶束更慢;而在有DTT的存在条件下,交联胶束由于二硫键断裂,释放速率明显加快.因此,核交联载药胶束有可能响应肿瘤的微环境实现靶向释放.     

带有端烷烃链的超支化聚酯的受限结晶及动态黏弹行为

以三羟甲基丙烷(TMP)为核,二羟甲基丙酸(DMPA)为支化单体,通过熔融缩聚法合成了第3代端羟基脂肪族超支化聚酯,并用十八酸对其进行端基改性,采用广角X射线衍射(WAXD)、示差扫描量热分析(DSC)及红外光谱(FTIR)研究了不同端基改性程度的超支化聚酯的结晶熔融行为及端烷烃链的构象和堆积结构随温度的变化,采用旋转流变仪研究了端烷烃链对脂肪族超支化聚酯熔体动态黏弹行为的影响.结果表明,这类改性超支化聚酯的结晶归因于长链端烷烃的有序排列,改性程度越高,衍射峰强度越大.受限结晶的端烷烃链在升温后并不能完全转变为无序的结构状态,改性超支化聚酯在"熔点"以上仍有部分有序结构存在.超支化聚酯的线性黏弹区随着端基改性程度的增大而逐渐变短,超支化聚酯的弹性逐渐增大,剪切变稀越明显.动态流变测试中所出现的现象与改性超支化聚酯中端烷烃链的受限密切相关.     

含铵根离子等规聚丙烯离聚体的合成及性能研究

合成了一系列高分子量、窄分子量分布且高等规度,含有不同―NR_3~+X~-离子基团含量的聚丙烯离聚体(iPP-NR_3~+X~-).以PP/IUD共聚物作为反应中间体,与三乙胺或N-甲基咪唑氨化得到聚丙烯离聚体.通过离子交换反应制备不同反离子的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体,包括双三氟甲基磺酰亚胺根离子(Tf_2N~-)、四氟硼酸根离子(BF_4~-)和六氟磷酸根离子(PF_6~-).热重分析结果发现N-甲基咪唑聚丙烯离聚体的热稳定性明显优于三乙胺聚丙烯离聚体,表明不含β-H的N-甲基咪唑聚丙烯离聚体具有较高的热稳定性.同时,聚丙烯离聚体的表面亲水性得到明显改善.并且,聚丙烯离聚体的断裂伸长率也得到显著提高,最高达到900%.比较不同反离子聚丙烯离聚体的屈服强度和断裂强度发现I~-聚丙烯离聚体具有最优的力学性能.     

傅克烷基化反应在超高交联聚合物中的应用

超高交联聚合物主要是通过傅克烷基化反应来制备的,具有合成简单、多孔、无毒、结构稳定、质轻等特点。本文介绍了傅克烷基化反应的条件和机理,展示了超高交联聚合物的合成方法及这些材料在气体储存/分离、水处理、催化、传感等领域中的应用,并对傅克烷基化反应与超高交联聚合物的进一步结合做出了展望。     

3CzIPN分子热活化延迟荧光机制的理论研究

运用含时密度泛函理论(TD-DFT)方法,在以苯为溶剂的可极化连续模型(PCM)下,研究了2,4,6-三(9-咔唑基)-间苯二腈(3CzIPN)分子发生热活化延迟荧光(TADF)的反应机制.计算结果表明,3CzIPN分子的单-三态能量差非常小,仅为0.124 eV,这对反系间窜越(RISC)非常有利.此外,3CzIPN分子的RISC速率达到了104数量级,表明3CzIPN分子可能是一个潜在的TADF发射体.     

基于严格α-双链对角占优矩阵的非奇H-矩阵的判定准则

研究了非奇H-矩阵的判定问题.先给出了几个判定严格α-双链对角占优矩阵的充要条件,进一步利用矩阵对角占优理论得到了判定非奇H-矩阵的一些充分条件,推广和改进了已有的相关结果,并用数值算例说明了这些判定方法的有效性.     

非齐次树上m重非齐次马氏链的一类强偏差定理

研究给出了非齐次树上m重非齐次马氏链的一类强偏差定理.