极性有机物在零价态过渡金属表面的配位化学反应

咪唑、腈、酯类等极性有机物吸附在铜、铂、银、汞等过渡金属表面时,氮原子或氧原子上的孤对电子插入金属原子的外层价轨道,在表面生成零价态金属原子的配合物。由于电子的迁移,使金属原子及有机物中相应的化学键同时被活化。这一现象被作者称为"表面吸附层的配位双活化效应"。在有氧存在时,零价态金属原子极易与上述有机物发生化学反应,导致了N-H键、C≡N键或C-O键的破裂,生成超薄化学吸附层覆盖在金属表面。     

天然气水合物抑制剂用高分子研究进展

海底天然气开采过程中,甲烷和水可以形成天然气水合物,阻塞油气管道。本文先简要介绍高分子化合物用于水合物抑制剂的发展过程,从抗冻抑制剂的结构与性能关系,探讨了高分子型的低剂量天然气水合物抑制剂的特性、作用机理和主要影响因素。近年来的研究发现在寒冷地区海洋鱼类和昆虫体内存在一些抗冻蛋白,不仅能够降低水的冰点,而且能抑制天然气水合物的形成,是绿色环保的天然抑制剂,模拟这些具有抗冻性能的蛋白质结构的高分子化合物为今后水合物抑制剂研究提供一个新的发展方向。本文还提出了今后值得开展研究和应用的若干问题。     

高分子负载钯金属的非均相催化C—C偶联反应

本文主要介绍近年来高分子材料负载的钯金属在非均相催化C—C键偶联反应中的研究与应用。此类催化剂具有较高的活性、选择性和多次重复使用的稳定性,在催化反应膜器件、自动化的组合化学合成和实现向环境友好型的材料转化等方面有突出的发展前景。催化剂微囊化和纳米团簇化都是获取较高的活性和回收率的手段。使用高分子配体的优点是能直接固定金属,并通过不同的配位原子调节控制钯的活性,甚至呈现相应的小分子配合物不能催化的高分子效应,而高分子链本身还可以提供反应所需的良好机械性能和对不同反应介质的亲合性。     

高分子材料与工程专业以学生能力为导向的校企协同育人的实践

国家战略性新兴产业涉及到非常多的高分子材料产品和技术,属于高分子材料与工程专业的教学内容。同时,社会对复合型、应用型毕业生的需求量大。本文总结归纳了加强应用型的高分子材料与工程专业建设的教学实践经验,大力增强与产业发展联系紧密的教学内容,一批专业对口的大中型企业参与指导学生的创新实践活动,校企联合布置一批有创新性、产业急需的毕业论文课题,共同指导与评价学生的毕业论文。以学生能力为导向的校企协同育人,可强化应用型人才的创新能力与素质,提供与产业需求匹配度高的人才资源。     

新型两亲性聚酰胺的合成及性质

为了设计天然气水合物抑制剂和了解作用机理提供依据,分析两亲性聚酰胺与水相互作用的特征与本质,本文合成了新型水溶性高分子聚柠檬酰丙二胺,在此基础上合成了一种含环己基基团的两亲性聚柠檬酰丙二胺。通过核磁共振波谱、凝胶渗透色谱和示差扫描量热法对产物的结构和性能进行了表征。研究表明,改性的聚柠檬酰胺能形成不可冰冻束缚水,而且比传统的天然气水合物抑制剂聚(N-乙烯基己内酰胺)和聚维酮形成的不可冰冻束缚水多1倍。改性后聚合物中水的比热容增加约36%。聚合物和水之间产生的疏水相互作用,可将水分子更紧密地束缚在聚合物中。改性后的聚合物的疏水性强,造成了水分子彼此紧密束缚程度提高,为不可冰冻束缚水含量的增加提供了必要的环境。     

高分子微凝胶负载镍催化剂及催化还原芳硝基化合物

以高分子微凝胶为载体, 先通过浸渍法在载体上引入少许的镍金属种子, 再通过化学法镀镍, 在种子载体上镀上大量镍, 制备出微凝胶负载Ni催化剂。 以水合肼为氢给体, 使用此类催化剂催化还原芳香族硝基化合物呈现出较高的活性。 经动态光散射法检测, 这种微凝胶催化剂的流体力学直径为411.9 nm。 高分辨透射电子显微镜和X射线光电子能谱分析表明, 所制得的催化剂中Ni主要是以NiO的形式存在。 以硝基苯为原料考察了水合肼的用量对反应的影响, 结果表明, 底物与水合肼的摩尔比为1:15最佳。 在优化条件下, 硝基苯衍生物的还原均能得到高产率的芳香胺。 动力学研究结果表明, 硝基苯氢转移反应的活化能为133.7 kJ/mol, 焓变为130.9 kJ/mol, 熵变为102.8 J/(mol·K)。     

红外反射吸收光谱法研究金属丝表面的化学反应

本文试用漫反射装置的高效率椭球面镜子来收集金属丝玻璃纤维等表面的反射光谱, 发现当样品轴与光的入射面平行时, 可得到与红外大角度入射装置收集金属板表面的反射吸收光谱相似的效果。用这一方法研究铜丝表面咪唑(C3H4N2)涂层的结构, 发现金属铜与咪唑之间发生了化学反应, 生成Cu(C3H3N2)2m.p. 260-263℃, 本文研究了其反应机理。     

硝酸刻蚀银表面的增强拉曼光谱及其在表面化学中的应用

最近,我们摸索出的硝酸刻蚀法制备有SERS(Surface Enhanced Raman Scattering,表面增强拉曼散射)活性的银表面,有良好的热稳定性,且费用低廉,预期在研究金属表面反应、催化和金属-聚合物界面结构等方面可发挥作用。在展示了这一新方法具有极高的表面增强因子后,本文介绍用该法研究吸附质的自集合(self-assembly)和表面取向结果。     

咪唑在银表面吸附的理论分析

本文用EHMO紧束缚方法计算了咪唑在银(1,1,1)面上吸附的四种构型和吸附态的电子结构,得到咪唑在银表面上的优化构型为直立桥位吸附.按该方式,咪唑环上吡啶型氮原子的P轨道和邻近Ag原子s轨道之间形成多中心σ键.咪唑环上各原子的电荷布居在吸附后有较大的变化,表现出电子由银表面向咪唑转移,并进而使得环上N-H键解离能从吸附前的519.4kJ·mol^-1降低到吸附后的70.34kJ·mol^-1.这与实验中观察到的咪唑N-H键在Ag表面极易断裂的事实相符.