聚乙烯醇调控水溶性共轭聚噻吩的光学性质

针对发光共轭聚合物稀溶液在干燥形成固体时的荧光淬灭问题, 通过高分子聚乙烯醇(PVA)的氢键网络调控水溶性共轭聚噻吩在溶液中的聚集行为和构象, 并采用不同的干燥方式实现了调控其固体光学性质的目的. 紫外-可见光吸收、荧光发射光谱测试表明, 在水溶液中PVA可以分散共轭聚合物链, 并增强其共平面性; 高温干燥后, 聚噻吩薄膜与无PVA添加的聚噻吩溶液的荧光性质相似; 而采用冷冻干燥法, 薄膜则保留了添加PVA后混合溶液的发光特性. 该结果表明, PVA对聚噻吩在溶液状态下的聚集/分子构象的调控行为随干燥方式的不同得到了不同程度的保留——高温加热干燥仅维持了PVA对聚噻吩的分散作用; 而冷冻干燥则完整保留了PVA与聚噻吩的分子间相互作用, 将溶液中分子的分散状态和构象同时固定. 本研究从干燥方式的角度为固态共轭聚合物聚集行为及发光性质的调控提供了新的策略.     

亲水性高分子对冰重结晶的抑制作用研究

研究了聚丙烯酸、聚丙烯胺、聚乙烯醇三种亲水性高分子对冰重结晶过程的影响。结果表明,随着溶液浓度的增加,三种高分子对冰重结晶的抑制作用均逐渐增强。不同侧链基团会影响高分子对冰重结晶过程的调控效果,聚丙烯胺和聚丙烯酸没有明显抑制冰重结晶的效果,而聚乙烯醇具有很强的抑制冰重结晶的能力。对不同醇解度的聚乙烯醇研究发现,聚乙烯醇抑制冰重结晶的效果会随着醇解度的提高而不断增强。通过研究水分子的质子自旋-自旋弛豫时间(T2)发现:高羟基含量的聚乙烯醇可以更加有效地限制水的扩散运动,从而抑制冰重结晶。     

防冰材料研究进展及其在风电领域的应用展望

新型防冰材料在风力发电领域具有非常广泛的应用前景。风机叶片表面的覆冰现象通常与冰的成核和冰生长两个因素息息相关。本文总结了本课题组在防冰材料方面的研究进展，包括抑制冰成核、防止冰生长、降低冰粘附力以及在低温与高湿等极端环境下具有光热除冰性能的防冰涂层。防冰材料技术的进步势必极大促进风电行业的发展，对我国的经济转型和能源结构调整具有重要意义。