流动场对膜层层组装过程的影响

分别在层层组装膜的沉积和淋洗步骤中引入流动场, 用紫外-可见光谱对多层膜的组装过程进行了跟踪, 用原子力显微镜对膜的表面粗糙度进行了观察, 用X射线反射(XRR)对膜的厚度和粗糙度进行了评估. 实验结果表明, 在沉积步骤中, 流动场可以促进高分子与组装基底的接触, 从而提升组装速度; 而在淋洗步骤中, 搅拌下的流动场不仅可以冲洗掉膜表面物理吸附的高分子, 还能够降低膜的粗糙度, 使得膜表面更加平整.     

基于卤键的选择性吸附层层组装多层膜

以超支化聚乙烯亚胺为构筑基元、以卤键为推动力制备了可以选择性吸附带有负电荷小分子的层层组装多层膜. 为了将超支化聚乙烯亚胺引入多层膜体系中, 我们首先制备了接枝有卤键给体分子-碘全氟苯的超支化聚乙烯亚胺(BPEI-I). 然后将BPEI-I和含有卤键受体的聚(4-乙烯吡啶)(PVPy)在四氢呋喃和三氯甲烷的混合溶剂中组装成膜, 并用紫外可见光谱、AFM和XPS对膜的组装过程、形貌、厚度和推动力进行了表征. 制备得到的BPEI-I和PVPy多层膜可以吸附含有负电荷的2-蒽甲酸钠小分子, 而对有类似结构但带有正电荷的溴化-N-(2-蒽甲基)吡啶盐却没有吸附作用. 这种选择性吸附能力主要得益于包覆在多层膜中的超支化聚乙烯亚胺基元的正电荷空腔和由卤键构筑的弱极性微环境. 本文的研究为制备选择性吸附薄膜提供了一种新的思路, 在传感、富集分离和微接触印刷等领域都有潜在应用价值.     

聚乳酸自支持膜的叠加及其作为药物控释阻隔层的研究

发展了一种将自支持膜层层叠加制备多层膜的新方法,并研究了该薄膜对药物释放的调控效果. 首先利用聚乙烯醇作为牺牲层制备出聚乳酸自支持膜,然后将聚乳酸自支持膜转移或层层叠加到载药薄膜表面,最后对覆盖有聚乳酸薄膜的载药膜进行药物释放研究. 实验结果表明,聚乳酸薄膜对药物的释放起到了明显的调节作用,并且转移的薄膜的控释效果优于原位制备的薄膜,多层叠加的薄膜控释效果强于同等厚度的单层薄膜. 这可能是由于转移和叠加的薄膜层与层之间的空隙对药物的释放起到了缓冲作用所致. 这种基于自支持膜叠加制备多层膜的方法为药物涂层的研究提供了新思路,在生物材料、医用植入器件等领域都有一定的发展前景.     

酸功能化碳纳米管对多孔碳材料储能活性及稳定性的增强作用

采用球磨法将酸功能化碳纳米管（AMWCNTs）与环糊精均匀混合。 酸功能化有利于增强碳管和环糊精间的相互作用,从而使二者形成均匀、有效的复合。 在N2气保护下碳化并经后续的ZnCl2活化处理,最终获得酸功能化碳纳米管/多孔碳(PC)复合体材料。 采用透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱等方法对材料结构进行了表征。 结果表明,碳纳米管在多孔碳骨架内均匀分布,并且复合体同时具有较高的比表面积和良好的导电性。 循环伏安及恒流充放电等电化学测试表明,由于二者的协同作用及碳纳米管在多孔碳骨架内均匀、有效的复合,材料具有较好的电化学储能性能和良好的电化学稳定性。 电流密度为0.5 A/g时,AMWCNTs/PC12-4（其中12代表β-环糊精和AMWCNTs的质量比,4代表酸化碳纳米管/β-环糊精碳与氯化锌的质量比）复合材料的质量比电容为156 F/g,远远高于AMWCNTs（43 F/g）和PC-4（87 F/g）。 经5000次循环后,电极比电容无明显衰减,而且每次恒流充放电的库仑效率均大于99.9%,说明复合材料具有良好的稳定性,是非常有前景的超级电容器电极材料。     

搅拌辅助下碲纳米线界面的有序组装

采用水热法合成高长径比的碲纳米线,用搅拌辅助界面组装将其取向排列在石英表面,同时考察了基片内外侧、溶剂、搅拌转数和溶液浓度等条件对组装形貌的影响;以取向排列的碲纳米线为模板,利用化学转化法原位制备了Pt,Pd和Ag2Te的纳米线二维阵列,为有序界面组装提供了新方法.     

炭/多壁碳纳米管复合材料的制备与超级电容性能

结合环糊精包覆和热处理技术制备了炭/多壁碳纳米管(C/MWCNTs)复合材料, 并研究其应用于超级电容器的性能.利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射和拉曼光谱等技术对C/MWCNTs复合材料的形貌及结构进行分析.采用循环伏安和恒流充放电等电化学测试方法研究其电容特性.结果表明, C/MWCNTs复合材料具有良好的电化学性能, 远优于相应的炭及MWCNTs样品.在1 A/g电流密度下, 比电容可达到145 F/g, 循环3000次后, 容量无明显衰减.     

基于天然高分子基元的阻隔层对磁性载药聚乳酸微球的控释作用

利用层层组装技术构建了基于天然高分子壳聚糖和海藻酸钠的阻隔层, 并研究了该阻隔层对磁性载药聚乳酸微球的药物释放作用. 实验结果表明, 阻隔层能够有效抑制模型药物的突释, 具有延缓药物释放的效果. 具有阻隔层的磁性载药体系具有药物释放平缓和生物相容性高等特点, 是理想的磁靶向载药体系.     

超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物的制备及性能

以超支化聚合物聚乙烯亚胺为引发剂, 天冬氨酸苄酯-NCA为单体, 利用热开环聚合法合成了超支化聚乙烯亚胺-聚天冬氨酸苄酯共聚物(PEI-PBLA). 用核磁共振波谱对PEI-PBLA的化学结构进行了表征. 研究了PEI-PBLA在水溶液及有机溶液中的自组装行为. 以芘为荧光探针测定了共聚物在水中形成胶束的临界胶束浓度. 以甲基橙为客体分子, 研究了共聚物胶束的包覆能力, 结果表明, 共聚物对客体分子的吸附与溶液的pH值有关. 研究了共聚物与质粒DNA的复合发现, PEI-PBLA能够很好地与质粒DNA复合, 并且可以避免DNA酶的降解, 对其起到一定的保护作用. 此聚合物在药物传输、可控释放及基因载体等方面都有着潜在的应用价值.