多元丙烯酸酯泡沫微球的制备

 利用自行设计的三喷嘴乳粒发生器，实现了多元丙烯酸酯空心泡沫微球的可控连续制备。通过配制内层为水，中间层为多元丙烯酸酯单体溶液，外层为聚乙烯醇溶液的水/油/水乳液，在紫外光照射时，室温条件下成功快速地制备出粒径1.5~4.0 mm的多元丙烯酸酯泡沫微球。利用扫描电镜、X光机等测试手段对微球的形貌、表面特性进行了研究，结果显示：泡沫微球的高聚物骨架的折射率约为1.50，由大量分散的蜂窝微孔组成，蜂窝的直径不超过1 μm；多元丙烯酸酯泡沫微球的成活率高达93%，单分散性较好。     

二乙烯基苯泡沫空心球微流体成型技术

基于微流体成型技术,设计开发了一套用于微胶囊制备的T型微通道乳粒发生器,并利用该装置实现了二乙烯基苯空心泡沫微球的连续制备。以二乙烯基苯的邻苯二甲酸二丁酯溶液为油相,以聚乙烯醇的水溶液为外水相,去离子水为内水相,成功制备出二乙烯基苯双重微乳液,并采用水平旋转加热装置使其凝胶固化,再经过溶剂交换、CO2超临界干燥等过程,制备出直径700～1200μm、壁厚60～100μm、密度90～120mg.cm-3的二乙烯基苯空心泡沫微球。利用光学显微镜、扫描电镜和X-透射显微镜表征,结果显示:微胶囊球形度、同心度和壁厚均匀性较好,成活率较高,直径单分散性较好,外表面较粗糙。     

掺杂丙烯酸酯单体合成及泡沫制备技术

 通过丙烯酸、2-甲基丙烯酸、巴豆酸与五氯苯酚的酯化反应实现了3种丙烯酸酯单体的掺杂改性合成，采用核磁共振和质谱测试技术对掺杂丙烯酸酯单体进行了表征。利用掺杂改性后的丙烯酸单体与季戊四醇四丙烯酸酯之间的共聚反应,结合超临界萃取技术,制备出理论密度为50 mg·cm^-3、掺杂氯元素质量百分数平均值最高约为15%的掺杂丙烯酸酯聚合物泡沫。通过测定聚合物凝胶速率,初步探讨了掺杂丙烯酸酯单体与多元丙烯酸酯单体的共聚合反应机理。     

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法，对Zn_1-xMg_xO超晶胞和掺杂Al，N后的Zn_1-xMg_xO超晶胞分别进行了优化计算.结合广义梯度近似计算了Al和N共掺杂后Zn_1-xMg_xO的能带结构、电子态密度和Mulliken电荷布居分布.计算表明：掺入N原子的2p态电子为Zn_1-xMg_xO价带顶提供空穴载流子，使Zn_1-xMg_xO价带顶向高能方向移动；掺入Al原子的3p态电子则与N原子的2p态电子在费米能级附近发生轨道杂化，使费米能级处价带能级展宽，Al和N共掺杂可获得p型Zn_1-xMg_xO. 关键词： 密度泛函理论 1-xMg_xO')" href="#">Zn_1-xMg_xO 电子结构 共掺杂     

Al和N共掺p型Zn1-xMgxO电子结构的第一性原理计算

采用密度泛函理论下的第一性原理平面波超软赝势方法,对Zn1-xMgxO超晶胞和掺杂Al,N后的Zn1-xMgxO超晶胞分别进行了优化计算.结合广义梯度近似计算了Al和N共掺杂后Zn1-xMgxO的能带结构、电子态密度和Mulliken电荷布居分布.计算表明:掺入N原子的2p态电子为Zn1-xMgxO价带顶提供空穴载流子,使Zn1-xMgxO价带顶向高能方向移动;掺入Al原子的3p态电子则与N原子的2p态电子在费米能级附近发生轨道杂化,使费米能级处价带能级展宽,Al和N共掺杂可获得p型Zn1-xMgxO.     

毫米量级TMPTA空心泡沫微球的微流控法制备

利用微流控技术实现了毫米量级多元丙烯酸酯(TMPTA)空心泡沫微球的制备。通过对微流体通道的设计与流场分析,获得了具有最佳流场均匀性分布的Y型微流控通道;利用软模板技术实现了Y型通道微流控芯片的组装,并开展了TMPTA泡沫微球的结构控制研究。研究结果表明:在模板尺寸一定的情况下,能够通过调节各相流速实现对微球壁厚和直径的有效控制;微球壳层密度可通过控制单体浓度来调节。通过优化控制条件,实现了密度20~100mg/cm3、直径大于3mm的空心泡沫微球的制备。     

低密度三羟甲基丙烷三丙烯酸酯泡沫的研制

 以三羟甲基丙烷三丙烯酸酯（TMPTA）为原料，结合紫外光固化及冷冻干燥工艺，成功制备了密度在4～20 mg/cm³、可自支撑的TMPTA泡沫柱。试验研究发现，泡沫的收缩导致实际密度与理论密度的比值大于1，且随理论密度的增加而减小；热失重测试表明泡沫的热分解温度达到290 ℃；SEM测量表明泡沫具有均匀、开放的网络结构。压汞仪测试表明泡沫的孔径主要分布在3.0～7.5 mm之间，平均孔径为7.37 mm。TMPTA泡沫柱已成功地应用于近年的Z箍缩物理试验中。     

多元丙烯酸酯泡沫制备中的溶剂效应

 以季戊四醇四丙烯酸酯（PETA）为聚合单体，安息香乙醚为引发剂，通过紫外光引发生成凝胶，通过真空干燥得到PETA泡沫材料。通过理论计算和实验确定的多元丙烯酸酯交联聚合物的溶解度参数值为19.0左右，含有苯环的脂肪烃和酮类的溶剂会导致引发剂“失活”，而卤代烃、酯、醚和酰胺类溶剂能够保持引发剂的“活性”。     

微型金柱腔中原位成型制备微孔泡沫

 报道了在μm量级圆柱状金柱腔中原位成型制备微孔泡沫的方法。在直径400 μm、长度700 μm、壁厚20 μm、两端开口的金柱腔中原位成型成功制备出密度为50 mg·cm^-3、蜂窝直径不超过1 μm的多元丙烯酸酯聚合物微孔泡沫。干燥过程中泡沫没有明显收缩，在柱腔中填充紧密，无需后续机械加工。     

聚芳亚胺酮空心微球的制备

 利用微流体技术和双重乳液技术对大直径聚芳亚胺亚胺酮空心微球的制备条件进行了讨论。完成了微球壁厚和直径的控制研究,并讨论了密度不匹配对微球质量的影响。获得了直径0.6～2.0 mm,壁厚5.0～20.0 μm的聚合物微球材料,并对微球制备过程中相分离对聚合物微球形貌的影响进行了分析,结果表明：在聚合物微球外表面易于进行spinodal分相,而在内表面易于进行binodal分相,因此微球内外表面具有不同的形貌结构。同批次制备微球中,平均直径±5%范围内的微球数占88%,球形度大于99%。