溶致液晶中金属纳米粒子的掺杂及其作用机制研究

在用琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)构建的具有长程有序结构的层状溶致液晶内, 用不同方式导入预制的亲油或亲水贵金属纳米粒子, 可得到纳米粒子分布在不同介观空间内的无机/有机杂合体. 依据小角X射线散射和偏光显微镜结果, 通过分析掺杂纳米粒子与液晶模板的相互作用, 对掺杂前后体系结构的变化及制得杂合体的稳定性进行了表征. 结果表明, 除考虑掺杂粒子与层状模板空间的匹配外, 体系中静电斥力、范德华引力和Helfrich涨落力之间的平衡是维持液晶结构稳定的基本条件.     

小角X射线散射表征AOT/水层状溶致液晶的有序性

用小角X射线散射研究了AOT/水层状溶致液晶的有序性. 通过对散射曲线的解析, 讨论了表面活性剂浓度、温度和助表面活性剂等三个方面对溶致液晶层状相结构有序性的影响. 在一定的范围内, 提高温度, 改变表面活性剂浓度和加入少量助表面活性剂可使碳氢链排列由稀疏转变为密实, 层状相也相应地由“柔性双层”过渡到更加有序化的“平面双层”. 基于形状因子和体系内分子间作用力, 提出了层状相形成与有序化的机理, 同时采用分子模拟的方法展现了不同浓度下的液晶结构.     

掺杂聚合物对溶致液晶结构的影响

利用聚合物大分子作构建组分，将其掺杂到不同类型表面活性剂构成的溶致液晶中，考察对液晶相结构的影响．利用小角X射线散射及偏光显微镜对聚合物掺杂前后液晶的结构进行表征，并讨论了聚合物与液晶模板间的相互作用．对阴离子型表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)／水液晶体系，聚合物的嵌入使层间距d增大；而对非离子表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚(C12EO4)／水体系，除小分子量的聚乙二醇PEG400外，其它聚合物嵌入使d减小，表明聚合物分子类型、大小及浓度对溶致液晶的结构参数甚至组装方式有不同的影响机制．     

仿生溶致液晶体系的构建与掺杂

本文综述了以类脂为基础的仿生溶致液晶体系的构建与掺杂，对掺杂物质与液晶模板之间的相互作用进行了分析，并展望了仿生溶致液晶体系在合成新型功能材料、生物学和医学等领域应用的发展前景。     

胶体分散体系与有序分子组合体的小角X射线散射研究

小角X射线散射(SAXS)是当前化学、物理、生物等学科前沿交叉领域--软凝聚态物质的一个强有力研究工具.本文评述了SAXS方法自身的优势及其在胶体分散体系与有序分子组合体研究中的广泛应用,重点论述了对粒子尺寸或孔径大小分布、胶体体系分散状态、长程有序结构以及混合体系之间相互作用的测量与表征等.     

线状和树枝状银纳米结构、形成机理及表面增强拉曼散射性质(英文)

以聚丙烯酰胺(PAM)为模板,在液相中通过不同浓度的抗坏血酸还原硝酸银能够得到缠结的线状和树枝状银纳米结构.该方法合成条件温和(常温常压)、产率高、成本低、操作简单,并且得到了特殊形貌的缠结收光在谱一对起线的状线和状树银枝纳状米银结纳构.米通结过构透的射形电貌子和显性微质镜进(T行E了M)表,扫征描.研电究子表显明微,镜PA(SMEM对)线、拉形曼产光物谱的和形紫成外起?可了见决吸定性作用.在反应初期,大量新生成的银核被PAM链吸附,小颗粒逐渐长大,进而相连,导致生成了缠结的线状银纳米结构.另外,抗坏血酸的浓度越高,越不利于线状结构的生成.利用对巯基苯胺(PATP)为探针分子研究了银纳米结构的表面增强拉曼散射(SERS)活性,结果表明线状银纳米结构具有较强的表面增强拉曼散射效果.     

Phase Behavior of Liquid Crystals Formed in [C12mim]Cl/H2O and [C12mim]Cl/Alcohols Systems

利用偏光显微镜及小角X射线散射研究了25 °C下由1-十二烷基-3-甲基咪唑氯化物[C₁₂mim]Cl和水、[C₁₂mim]Cl和不同的醇(正丁醇、正戊醇、正己醇、正辛醇)所形成的二元体系的相行为. 结果表明：[C₁₂mim]Cl和水可以形成六角相,其晶格参数随[C₁₂mim]Cl含量的增多而递减;[C₁₂mim]Cl和不同的醇可以形成层状相,且醇的碳链越长,层状相越易形成. 与水做溶剂相比,在[C₁₂mim]Cl/辛醇体系中,随[C₁₂mim]Cl含量的增加,层状相的层间距反而增大. 通过变温小角X射线散射和差示扫描量热法研究表明：层状相在高于室温的较大温度范围内是稳定的. 由于温度升高使[C₁₂mim]Cl的碳氢链变软并易于缠结,导致层间距随温度的升高而减小. 通过红外光谱可以证明包含咪唑头基、氯离子和辛醇的氢键网络的存在. 疏溶剂力和氢键网络的协同作用是[C₁₂mim]Cl能形成六角相和层状相的关键.     

烷基步长对聚丙烯酸修饰咔唑电聚合的影响

合成了含有不同烷基链取代的N-丙烯酰氧癸基咔唑(MACZ10)和N-丙烯酰氧十二烷基咔唑(MACZ12), 通过自由基聚合得到聚N-丙烯酰氧烷基咔唑(PMACZ). 分子量分析表明, 随着烷基链长度的增加, 聚合物分子量减小, 分布变宽. 荧光光谱表明, 随着烷基链长度的增加, 聚合物在353 nm处的发射峰逐渐减弱. 在四氢呋喃和体积分数为10%三氟化硼乙醚与四氟化硼四丁基胺的混合电解质溶液中, 直接阳极氧化PMACZ获得自支撑交联网状的聚(聚N-丙烯酰氧烷基咔唑)(PPMACZ)薄膜. PPMACZ薄膜具有良好的氧化还原活性、热稳定性和蓝色发光性能, 聚合物氧化还原可逆性随着烷基链长的增加而增加, 且发射峰变宽.     

层状溶致液晶中磁性纳米粒子掺杂的研究

选择非离子表面活性剂十二烷基(4)聚氧乙烯醚(C₁₂E₄)与H₂O构成的溶致液晶(LLC)层状模板, 掺杂油酸铵包覆的Fe₃O₄亲水性磁性纳米粒子, 构建稳定的有机/无机杂合体. 用透射电镜(TEM), X射线粉末衍射(XRD), 偏光显微镜(POM), 小角X射线散射(SAXS)和振动探针式磁强计(VSM)等对粒子及掺杂前后的层状液晶相结构变化进行表征. 结果表明, 粒子掺入使LLC模板的层间距产生了改变, 同时增强了体系有序性．通过对杂合体表征结果的分析, 阐述了模板与粒子间相互作用的机理.