光化学反应在生物材料表面修饰中的应用

生物医用材料的表界面设计在组织工程、生物医疗器械、生物传感与检测、生物芯片等领域越来越重要,深入理解材料性质,尤其是表界面性质,对生物材料研发具有一定指导作用。在生物材料表界面修饰的各种方法中,光化学修饰方法简单高效,且具有时空可控性和非侵入性等优点,已成为生物材料表界面修饰中的热点研究领域之一。本综述在介绍近年来发展的生物材料表面光化学修饰方法的基础上,集中介绍其在组织再生材料(仿细胞外基质界面、硬度调控薄膜凝胶、图案化和梯度表面、光响应动态表面)、微液滴阵列表面、高通量生物芯片等领域的应用,并进一步展望了光化学表面修饰在生物医用界面研究中的关键挑战和发展方向。     

量子点的聚合物表面修饰及其应用

量子点作为新型纳米发光材料备受关注,但由于光学稳定性和生物相容性的问题而在实际应用上受限。聚合物对量子点的修饰能够提供量子点合成的有效支撑基质,而且还可以改善量子点的稳定性和单分散性,进而可以拓展量子点应用于化学、物理以及生物学领域。基于聚合物修饰量子点的优势,本文简述了聚合物表面修饰量子点的方法、合成路线、步骤、特点以及发展现状。其中,双亲分子涂敷的量子点可以改善量子点的水溶性;多基配体包裹的量子点更具有稳定性和功能性;末端功能化聚合物表面修饰的量子点则可以合成更为先进功能的材料;胶封树枝状定域量子点具有单分散和优越发光特性。同时,还综述了各种表面修饰方法的最新研究进展,存在问题以及应用发展趋势。     

铁蛋白表面修饰及其应用

铁蛋白是一种广泛存在的储铁蛋白,具有纳米尺寸的水合氧化铁内核和笼形结构的蛋白质外壳。通过对铁蛋白壳的修饰或核的改造已成功构建出多功能肿瘤诊断和药物输送系统。近年来对铁蛋白的修饰研究主要集中在:(1)通过对铁蛋白内表面的修饰使铁蛋白壳内包裹上特定药物或者促进纳米材料的合成;(2)通过对铁蛋白外表面的修饰与PEG或抗体连接以扩展新的功能;(3)通过铁蛋白外表面或亚基间接触面的修饰控制铁蛋白的自组装。目前从铁蛋白修饰角度来阐明铁蛋白应用的研究较少。本文综述了近年来铁蛋白表面修饰的研究进展,介绍了铁蛋白表面化学修饰和生物修饰的方法,并进一步阐述了经修饰后铁蛋白纳米材料在生物医学、诊断学、纳米电子学等领域的应用。最后探讨了目前铁蛋白表面修饰研究方向及需解决的问题,提出了将铁蛋白生物修饰和化学修饰两种方法相结合是未来发展方向之一。本工作旨在为铁蛋白的进一步开发利用提供一些可能的思路。     

PEMFC金属双极板及其表面改性

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)中重要的多功能(如分隔反应气体、集流导电等)组件之一,它不仅占整个电池组重量的70%—80%和几乎全部体积,而且在电池组的生产成本中也占据相当大的比例。石墨因良好的化学稳定性和导电性而被广泛地用作双极板材料,但成本高及脆性大阻碍了其制作低体积燃料电池和广泛市场应用。金属是具有较高的强度、导热性和气密性的良导体。同时,金属相对更易于机加工成薄板以生产低成本和低体积的PEMFC电池组。因此,金属成为有力的代替者。本文详细评述了不锈钢、钛、铝及其合金以及镍基合金双极板的耐蚀性和接触电阻,并分析了采用表面改性方法制备的具有金属基涂层和碳基涂层的双极板性能的最新研究进展,在此基础上明确了采用金属双极板存在的问题以及其表面改性方面的发展方向。     

二氧化硅表面的APTS修饰

3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)修饰的二氧化硅在生物化学、分析、催化、电子学等领域具有重要的应用前景。本文对近年来APTS修饰二氧化硅的研究进展进行了简要的概述,介绍了APTS修饰二氧化硅的典型方法和APTS修饰层的表征手段,探讨了不同修饰方法可控性及对所形成的APTS层结构及稳定性的影响。     

A Simple Post-Polymerization Modification Method for Controlling Side-Chain Information in Digital Polymers

A three-step post-polymerization modification method was developed for the design of digitally encoded poly(phosphodiester)s with controllable side groups. Sequence-defined precursors were synthesized, either manually on polystyrene resins or automatically on controlled pore glass supports, using two phosphoramidite monomers containing either terminal alkynes or triisopropylsilyl (TIPS) protected alkyne side groups. Afterwards, these polymers were modified by stepwise copper-catalyzed azide–alkyne cycloaddition (CuAAC). The terminal alkynes were first reacted with a model azide compound, and after removal of the TIPS groups, the remaining alkynes were reacted with another organic azide. This simple method allows for quantitative side-chain modification, thus opening up interesting avenues for the preparation of a wide variety of digital polymers.     

聚苯乙烯-g-聚乙二醇的制备及其表面改性作用

通过沉淀聚合方法,利用自由基共聚制备了苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA),利用SOCl2的酰氯反应,在SMA大分子链上接枝聚乙二醇侧链,制备了聚苯乙烯-g-聚乙二醇(PEG-g-PS)的大分子表面改性剂。利用大分子表面改性剂在聚苯乙烯基体中具有选择性迁移扩散的特性,实现了对聚苯乙烯薄膜表面极性的改善作用。采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱仪和表面静态接触角法检测了聚苯乙烯的表面极性。结果发现,PEG-g-PS上的聚醚链段可以有效的富集在聚合物表面,明显改善PS的表面极性和亲水性,表面极性可提高3倍,达到11.6mN/m。同时,大分子表面改性剂和聚苯乙烯基体间有一定的相容性,有效地克服了小分子表面改性剂容易流失,改性寿命较短的重要缺陷,使表面改性的持久性充分增加,实现对聚合物表面改性效果终生化的目的。而且大分子表面改性剂在极性溶剂的诱导作用下,可以实现进一步的迁移扩散,充分提高了聚苯乙烯的表面极性。     

纳米氧化铕的表面改性及其在聚丙烯中的分散性能

以钛酸酯偶联剂在无水乙醇中对纳米氧化铕进行表面修饰,分别测定了处理好的样品的粒径及分布、在二氧六环中的沉降稳定性以及在聚丙烯中的分散性。结果表明:表面修饰有利于纳米氧化铕在聚丙烯中的分散,其中以10%钛酸酯处理的效果最佳;处理后样品的红外光谱表明,纳米氧化铕与偶联剂发生了化学键合作用,它们之间并不是简单的物理包覆。     

大分子偶联剂马来酸酐-丙烯酸丁酯-苯乙烯三元共聚物的合成及其对纳米氮化铝的表面改性

采用自由基溶液聚合法合成了马来酸酐（MAn）-丙烯酸丁酯（BA）-苯乙烯（St）三元共聚物大分子偶联剂,并用其对纳米氮化铝（AlN）粉体进行了表面改性。通过GPC、FTIR、沉降实验、TGA、接触角以及TEM的分析表明,合成的大分子偶联剂,数均相对分子量在3 000~10 000之间,适于对纳米粉体进行包覆;单体投料摩尔比为１:１:５的MAn-BA-St三元共聚物大分子偶联剂对纳米AlN的改性效果最好,其化学利用率为52.5%,物理利用率为25%;改性后纳米AlN的表面自由能从879 J/M²降至221 J/M²,在苯乙烯中分散良好。     

Pt／CdS光催化剂表面修饰和表面结构

Ｐｔ／ＣｄＳ光催化剂表面修饰和表面结构张虎勤陈开勋＊金振声（西北大学化工系西安７１００６９）（中国科学院兰州化学物理研究所兰州）关键词光催化剂，半导体，表面组成，表面修饰１９９６－０５－２０收稿，１９９６－０９－２８修回近年来对在Ｐｔ／ＣｄＳ催化剂上...