基于金/巯基相互作用的功能分子在磁性高分子复合微球表面可控组装研究

建立了一种基于金纳米粒子与巯基相互作用的在磁性高分子复合微球表面高效组装功能分子的新方法.首先制备了粒径均一的介孔磁性纳米粒子簇(MSP),利用蒸馏沉淀技术在MSP上包覆一层―S―S―键交联的聚甲基丙烯酸壳层(P(MAA-Cy)),并将直径10~30 nm的金纳米粒子沉积在MSP@P(MAACy)复合微球表面,从而获得MSP@P(MAA-Cy)-Au NP复合微球.调控HAu Cl4的投料量可以控制金纳米粒子沉积数量和尺寸.利用金粒子和巯基之间的强相互作用,将巯基修饰的荧光分子快速可控组装在MSP@P(MAA-Cy)-Au NP微球上.作为模型示范,实现了一次在MSP@P(MAA-Cy)-Au NP微球上快速固定单种或多种功能分子,为即时、高效、定量在功能微球(靶向药物载体等)上修饰功能分子提供了一种可选择的解决方案.     

离聚物型自修复高分子材料的研究进展

自修复是指材料在受到损伤后可自行修复,并在一定程度上恢复其力学性能的特性,对提高材料的使用寿命及安全性具有重要意义。离聚物中的离子基团在一定条件下由于静电相互作用及与主链的不相容性而相互聚集,形成动态可逆的物理交联点,从而赋予了离聚物材料在无外加修复剂的条件下即可实现自修复的特性。本文系统评述了离聚物型高分子材料的自修复过程与机理、常用的离聚物体系、激发离聚物自修复行为的方式及影响离聚物自修复特性的因素。     

BiOBr/BiPO4 p-n异质结光催化剂的一步水热法制备及性能

通过一步水热法成功地制备了BiOBr/BiPO_4 p-n异质结复合光催化剂。采用多种表征手段对样品物理属性进行了表征,包括X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、N_2吸附-脱附等温线、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)。样品光催化活性通过可见光(λ420 nm)降解罗丹明B进行评价,考察了BiPO_4含量对所制备光催化材料活性的影响,通过捕获实验确定光催化反应中的主要活性物种,并提出了其光催化机理。研究结果表明,BiPO_4的最佳含量(物质的量分数)为10%,此时所制备催化剂活性最好,其反应速率常数为0.14 min~(-1),约为纯BiOBr的3.7倍,且3次循环使用后仍保持较高的催化活性。催化活性的提高主要由于BiOBr/BiPO_4 p-n异质结的形成,提高了光生载流子的分离效率,从而提高了光催化活性。同时,对污染物吸附能力的提高也起到促进作用。空穴和超氧基阴离子自由基是光催化过程中的主要活性物种,3种活性物种作用大小依次为空穴超氧阴离子自由基羟基自由基。     

BiOBr/g-C3N4 S型异质结无H2O2光-自芬顿高效催化降解RhB

通过焙烧-超声混合法成功地制备了BiOBr/g-C₃N₄ S型异质结复合光催化剂。采用多种表征手段对样品物理属性进行了表征,包括X射线多晶粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射光谱(UV-VisDRS)。研究了所制备样品有/无Fe³⁺的光-自芬顿催化/光催化降解罗丹明B (RhB)性能。通过捕获实验确定了光催化反应中的主要活性物种,提出了光-自芬顿反应的降解机理。研究结果表明,BiOBr/g-C₃N₄ S型异质结能原位生成H₂O₂,添加Fe³⁺后,H₂O₂被原位活化成活性物种且光生电流和载流子分离效率获得显著提高。该光-自芬顿过程能高效降解RhB,其反应速率常数为0.208 min^-1,约为无Fe³⁺光催化反应速率常数的5.3倍,在光-自芬顿循环使用过程中表现出良好的稳定性。Fe³⁺的加入促进了光生电荷的分离和H₂O₂的活化,超氧阴离子自由基(·O₂^-)、空穴和羟基是光-自芬顿催化过程中的主要活性物种,且·O₂^-作用更大。     

乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物的合成及性能研究

以乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯为共聚单体,采用自由基聚合法合成了具有水溶性和氧化还原活性的聚合物,并通过示差扫描量热法、傅里叶红外光谱、紫外-可见吸收光谱,及电化学方法对其玻璃化转变温度、化学组成、质子化作用及电化学性能进行了分析。实验结果表明该共聚物为乙烯基二茂铁、丙烯酰胺和甲基丙烯酸二甲氨基乙酯三元共聚物。该共聚物具有较好的水溶性和柔性,这些特点有利于提高修饰电极电子转移的效率,以及实现酶活性中心与电极之间的直接电子转移。共聚物中的甲基丙烯酸二甲氨基乙酯结构单元在近中性的溶液中可发生质子化作用,可与酶之间形成离子键从而有利于缩短酶活性中心与电极表面之间导电路径。共聚物的电化学性能表现出良好的氧化还原可逆性,且实现了共聚物与电极之间的可逆电子转移。另外该共聚物在溶液中的扩散系数较低,有利于提高修饰电极的稳定性。     

Gemini对PVA分散螺吡喃有机凝胶薄膜光致变色行为的调控

通过共溶剂-乳化-溶剂挥发法制备了聚乙烯醇(PVA)分散螺吡喃(SP)光致变色有机凝胶薄膜(PDPGSP),采用双子型表面活性剂六亚甲基-1,6-双十二烷基二甲基溴化铵(Gemini)调控聚合物/有机凝胶界面相互作用,系统研究了薄膜光致变色行为、褪色行为、微观结构形貌、力学性能及耐疲劳性能.结果表明,PDPG-SP薄膜表现出良好的光致变色行为与类溶液的褪色行为,SP在薄膜中褪色速率与聚丙二醇(PPG)溶液相近;薄膜具有优异的力学性能,其弹性模量与拉伸强度分别高达~547和~23.5 MPa;经过10次变色-褪色循环后,薄膜最大吸收波长处吸光度A衰减了约35%,相比以PVA1为表面活性剂(衰减约53%),耐疲劳性明显提升.Gemini有序聚集过程中头基分离力的有效阻抑,抑制了PVA/有机凝胶界面对SP的锚定,使更多SP分子分布于自由异构的有机凝胶微环境,提高薄膜褪色速率,同时可逆异构分子数量的增加,使薄膜耐疲劳性提高.     

聚苯乙烯的机械性能与耐热性改性研究进展

系统地评述了不同方法改性聚苯乙烯(PS)的机械性能与耐热性,包括(未官能化、官能化)无机填料直接填充或在聚合过程中原位填充改性;(未改性、改性)聚合物直接共混或在聚合过程中原位共混改性;离子交联、互穿聚合物交联网络、共价交联改性;从单体出发采用无规、接枝或嵌段共聚改性;以及同时使用两种方法的耦合改性(如共混-填充、共聚-共混、共聚-填充、离子交联-共混、离子交联-填充)等。在此基础上,对各种改性方法的优缺点进行了比较与讨论。     

工科基础化学实验课程过程性评价体系的构建与实践

基于智慧平台构建的基础化学实验课程评价体系将传统3大评价模块赋予了新的形式和内容。平台对评价过程的管理模式及对评价信息的传递方式均打破了传统评价体系的局限性。新的评价体系不仅能对新生的素养和技能给出更全面、客观的评价,且能提高实验课程的指导效率和教学效果。目前在无机化学实验和分析化学实验课程中,经过实践而确立的评价策略可进一步推广到其他基础化学实验课程,这将显著地发挥基础化学实验的课程价值。     

问题驱动教学法在物理化学教学中的应用——以胶体化学部分内容讲授为例

比较了传统教育与创新教育的区别,分析了选用问题驱动教学法的必要性。以胶体化学部分内容讲授为例,介绍了问题驱动教学法的实施步骤与实施过程,总结了实施过程中应注意的问题。教学实践结果表明:问题驱动教学法能有效调动学生自主学习、自主探索的兴趣与积极性,课堂讨论气氛活跃、激烈,学生学习效果好,能有效完成教学目标。     

氧化石墨烯/微孔聚合物复合微球的制备研究

首先以苯乙烯(St)、二乙烯基苯(DVB)以及二甲基二烯丙基氯化铵(DADMAC)为单体,通过无皂乳液聚合制备了交联微球,然后以1,2-二氯乙烷(DCE)为溶胀剂,二甲氧基甲烷(FDA)为外交联剂,在三氯化铁(Fe Cl3)催化作用下经傅克烷基化反应编织微孔结构,最后通过静电作用将氧化石墨烯包覆在微孔微球表面,得到氧化石墨烯/微孔聚合物复合微球。扫描电镜与Zeta电位及粒度分析结果发现,微球单分散性良好,表面带正电;氮气吸附脱附曲线及孔径分布曲线结果表明,微孔聚合物中含有大量微孔,比表面积达到902m2/g;透射电镜、拉曼光谱及X射线光电子能谱分析结果显示,氧化石墨烯成功包覆在微孔微球表面。