分子凝胶:从结构调控到功能应用

作为一类典型软物质材料,近年来分子凝胶在生物医学、柔性电子设备、晶体控制生长、水体净化,以及3D打印材料、微纳米材料和高能量密度材料制备等领域表现出巨大的应用潜力,受到人们越来越多的关注。如何提高分子凝胶结构调控效率,拓展分子凝胶功能,促进分子凝胶实际应用已经成为新阶段分子凝胶研究的主要内容。本文结合本课题组的研究工作,从动态共价键调控分子凝胶力学性能、分子凝胶促进高品质有机晶体制备和高性能多孔高分子材料的分子凝胶(凝胶乳液)软膜板制备三个方面阐述分子凝胶的结构调控和功能化应用研究。在此基础上,简要展望分子凝胶研究的发展趋势。     

杯[4]芳烃羧酸衍生物的合成及其胶凝行为

作为第三代主体化合物,杯芳烃及其衍生物具有重要的研究价值和应用前景。 本工作分别合成了对叔丁基杯[4]芳烃单羧酸、二羧酸和四羧酸3种衍生物(CMA、CDA和CTA)。 与预期一致,这种本体疏水、上缘携带疏水结构、下缘携带亲水基团的杯[4]芳烃衍生物虽然具有典型的两亲性化合物结构特征,但却与一般表面活性剂不同,很难溶于水。 胶凝实验发现,CDA和CTA分别可以胶凝17种有机溶剂和10种可聚合单体中的1种和7种,CMA和未修饰的对比物C4不含羧酸结构单元,不能胶凝其中任何一种。 其中,CTA的可聚合单体凝胶不但具有良好的热可逆性,而且在水存在下,可以形成稳定的凝胶乳液。 以此凝胶乳液为模板,通过聚合得到了具有不同微观结构的多孔块材。 初步的吸附实验发现,这类材料对水体Cr(Ⅲ)、苯等污染物具有一定的脱除能力并可通过简单洗脱和干燥再生,有望在净水方面获得应用。     

自修复超疏水涂层材料研究进展

超疏水涂层材料具有自清洁、减阻、防雾、防黏附等特点,被广泛应用于防腐涂层、管道运输、油水分离等领域。但超疏水涂层材料在使用过程中由于物理磨损和化学腐蚀等原因易使其丧失超疏水性能,限制了其在工业中的实际应用,因此自修复超疏水涂层材料应运而生,且成为近年来的研究热点。本文综述了自修复超疏水涂层材料的最新研究进展,总结并对比了外援型自修复超疏水涂层材料和本征型自修复超疏水涂层材料的优缺点,同时对该领域的未来发展前景进行了简要展望。