“碳中和”背景下高分子材料与工程专业课程教学改革

在“碳中和”背景下,高等教育的教育理念和教学模式应围绕国家可持续发展战略对新型人才的需求而做出调整。结合本校高分子材料与工程专业的特点和发展方向,在强化基础理论和知识的基础上,将本专业课程在教学内容、教学方法和课程思政元素融入等方面进行了系列改革和探索,重点培养学生的“碳中和”理念、创新意识和实践能力,以便进一步提高本专业人才培养质量,满足“碳中和”目标下国家对相关人才的需求。     

A new method for synthesizing hyperbranched polymers with reductive groups using redox/RAFT/SCVP

The novel hyperbranced polymers containing reductive groups were successfully prepared and characterized using redox/reversible addition fragmentation chain transfer(RAFT)/self-condensing vinyl polymerization(SCVP) method. Several redox initiating chemicals such as Cu(III)/―CONH2, Ce(IV)/―CONH2 and Ce(IV)/―OH were chosen to increase the free radical generating rate, and the chain transfer agent(CTA) was used to reduce the molecular chain propagating rate, in order to obtain polymers with high degree of branching. Detailed analyses based on the molecular weight, ? value and the degree of branching of polymers(DB) obtained from 1H-NMR spectra and multi detector size exclusion chromatography(MDSEC) suggested the acquiring of hyperbranced polyacrylamides with Cu(III)/―CONH2 and Ce(IV)/―CONH2 as initiator in the presence of the CTA. Meanwhile, the as-prepared poly(N-hydroxymethyl acrylamide)(PNHAM) with higher DB value(0.48) proved that using Ce(IV)/―OH as the initiator could increase the free radical generating rate and diminish the gap between the propagating rate and the initiation rate during the reaction procedure. In addition, the effect of oxidant concentration on the Mark-Houwink index(?) value and the DB was also studied.     

一锅法制备pH响应性聚丙烯酰基乙二胺盐酸盐-卟啉/芴荧光聚合物

采用可逆加成-断裂链转移聚合法(RAFT)制备了含有双硫酯片段的聚N-叔丁基氧羰基-丙烯酰基乙二胺(PBAEN).利用一锅法制备出含卟啉(EPT)或芴(DEPF)单元的PBAEN.经脱保护反应得到水溶性聚丙烯酰基乙二胺盐酸盐-卟啉(PAEN-EPT)和聚丙烯酰基乙二胺盐酸盐-芴(PAEN-DEPF).PAEN-EPT和PAENDEPF具有良好的水溶性,其中PAEN-EPT的荧光量子产率达0.097.当溶液pH≥7时,PAEN-EPT和PAEN-DEPF均出现荧光猝灭现象.PAEN-EPT和PAEN-DEPF的pH响应行为使得该类聚合物在水溶性荧光探针领域具有潜在的应用前景.     

软物质的物理实验在普通高校教学中的推广

软物质物理学的蓬勃发展已使其成为一个特色学科, 因而有必要在普通高校的物理教学中开设有关 软物质物理方面的课程. 有鉴于此, 近5年来我们尝试在普通物理实验教学中开设了一些具有代表性的软物质物理 实验, 以期将软物质物理学逐渐融入到相应的理论和实验教学中, 拓展学生的视野. 首先对比了国际和国内的软物 质物理实验室的建设情况, 然后介绍了一些与传统物理学结合紧密的典型软物质物理实验. 在此基础上, 阐述了在 普通高校物理实验中引入软物质物理实验的必要性及意义, 旨在使大学生在物理方面的多元化的训练, 从而全面 提升综合素质, 强化软物质物理的研究队伍     

具有聚集诱导发光效应的水溶性糖基荧光聚合物的制备及性能

首先以吡喃型D-甘露糖为原料,合成糖单体2-(2,3,4,6-四-O-乙酰-α-D-吡喃甘露糖)甲基丙烯酸乙酯,并通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合法制备了含双硫酯片段的聚2-(2,3,4,6-四-O-乙酰-α-D-吡喃甘露糖)甲基丙烯酸乙酯(PAc Man EMA);再以PAc Man EMA和1,2-二苯基-1,2-二[4'-(2″,3″-环氧丙氧基)苯基]乙烯(TPE-2DGE)为原料,通过"一锅法"得到结构规整的A-B-A型聚糖(PAc Man EMA-TPE);最后脱去乙酰化保护得到水溶性荧光聚糖(PMan EMA-TPE),产率为90%.通过核磁共振谱、傅里叶红外光谱、凝胶渗透色谱、荧光光谱以及细胞毒性实验等表征手段对所制备的聚合物进行结构、性能以及生物毒性研究.实验结果表明,目标荧光聚糖PAc Man EMA-TPE和PMan EMA-TPE均表现出明显的聚集诱导发光效应,且PMan EMA-TPE表现出较低毒性或者无毒性,具有作为生物医学探针的潜能.