现代高分子物理课程系列漫谈——溶液中高分子单链自由能

针对休克尔分子轨道(HMO)理论中只考虑相邻原子轨道相互作用的缺点,提出了一种改进的HMO模型,明确考虑间位碳原子共振积分,采用对称性匹配的分子轨道,得到了π共轭体系的能级公式,发现分子对称性降低可产生额外稳定化能,从而正确解释了纯碳环C2n分子稳定结构中键角交替变化规律,为理解二级Jahn-Teller效应提供了新思路。     

现代高分子物理课程系列漫谈——溶液中高分子单链自由能

高分子单链自由能表达式对于推导及理解高分子尺寸对聚合度的标度依赖关系至关重要,本文提供了一个基于Flory格子模型的推导溶液中高分子单链自由能的新方法。该方法消除了高分子物理教学过程中高分子溶液部分知识点的割裂问题。此外,由该方法得到的单链自由能表达式可将不同性质溶剂(即良溶剂、不良溶剂和θ溶剂)中高分子尺寸与聚合度的标度关系的推导过程统一起来,帮助学生理解各个知识点之间的深层次关系,并由此感受高分子物理之美。     

超支化高分子结构和聚集态研究的新进展

超支化高分子上具有大量的活性末端基,对这些末端基的修饰和功能化会使其聚集态结构发生变化.文中针对超支化高分子所具有的独特结构和性能特点,概述了超支化高分子的构象结构和聚集态结构的研究现状,系统讨论了超支化高分子的支化度、分子量分布、空间尺度、玻璃化转变温度和特性粘度等分子结构参数,并在此基础上介绍了超支化高分子的物理化学性质和分析表征方法,同时综述了国内外学者在该领域的贡献,展望了该领域的研究进程和发展前景.     

稀溶液中大幅拉伸高分子单链的弛豫动力学

针对大幅拉伸的高分子单链在Θ溶剂和良溶剂中的弛豫过程,分别通过解析理论和分子动力学模拟方法研究了弛豫动力学.对比研究发现,相对于研究高分子链在平衡态下的弛豫动力学(利用有关物理量的自关联函数),本文的非平衡态方法可以明确地揭示弛豫时间与简正模式之间标度行为的动态演化.结果表明,相关的物理量在弛豫初期均受到非平衡态的影响,而在较长时间后,高分子链的弛豫动力学则与平衡态下的结果相吻合;在高分子链的最长弛豫时间与链长的标度关系方面,平衡态和非平衡态两种方法的研究结果也一致.研究结果表明,高分子链在非平衡态下的短时和长时弛豫动力学可以更加细致地阐明弛豫全过程,给出更加丰富的结构-特征关系,从而为深入探讨高分子链的非平衡弛豫提供可借鉴的线索.     

用渗流理论计算高分子溶液中溶剂的自扩散系数

基于微观渗流理论建立了溶剂小分子在高分子溶液中的自扩散模型,并据此模型对不同温度和浓度下的聚苯乙烯(PS)-苯、PS-甲苯、PS-乙苯和PS-四氢呋喃4个体系中小分子的自扩散系数进行了关联,计算出在不同温度下溶剂分子扩散所需的临界浓度。结果表明,在PS玻璃化温度以下,本模型对于温度和浓度具有很好的适用性和关联精度。     

交联网络和浓溶液中高分子链运动的NMR研究：Ⅲ.质子自旋—晶格 …

用自旋－晶格弛豫研究了溶胀的交联聚丙烯酰胺－丙烯酸网络和线型聚苯乙烯溶液中质子的弛豫行为。交联网络中，随着交联度增大，Ｔ１ＣＨ／Ｔ１、ＣＨ２的值由１．１７逐渐趋于１；，而线型聚苯乙烯溶液中，Ｔ１ＣＨ／Ｔ１ＣＨ２的的值由最稀浓度下的１．７过渡到１。     

环烷烃及烷烃的折光指数与结构的关系研究

A new structure information autocorrelation topological index tX is designed and developed based on the vertex degree of molecular topology and autocorrelation function of mathematics. Quantitative structure property the relationships for estimating the refractive index of cycloalkane and alkane are set up based on multiple linear regression. The vertex degree is defined as βi .The structure information autocorrelation topological index tX is set up with the βi. The refractive index （nD）, for the 64 cycloalkanes, are correlated with this topological indices. The index, for the 27 alkanes, are also correlated with this topological indices. The calculated results showed that the calculated refractive index of cycloalkanes and alkanes are in good agreement with the experimental data, with the mean velative deviation 0.25%. With the established model, the refractive index of the other 5 alkanes are predicted.     

冷冻对CuCl_2溶液水团簇结构及CuCl_2与牛血清白蛋白相互作用的影响

为了考察CuCl_2溶液经冷冻作用后分子结构的改变及其生物功能,测定了其冷冻前后电导率和~(17)O-NMR化学位移和半峰宽的变化及随时间的变化规律,并进一步利用荧光光谱、紫外光谱、傅立叶红外光谱和圆二色光谱研究了与冷冻前后的CuCl_2作用后牛血清白蛋白(BSA)的构象变化。研究表明,CuCl_2溶液经冷冻处理后水团簇变小,这一过程可保持8 h左右。光谱实验结果表明冷冻处理后的CuCl_2与BSA的相互作用趋弱,对BSA的增色效应降低,配位诱导作用减小,对α-螺旋结构的氢键破坏作用减弱。红外曲线拟合结果显示与冷冻前后的CuCl_2作用后,BSA的α-螺旋结构由45.9%分别下降到31.8%和33.0%,β-折叠结构由21.1%分别增大到29.1%和26.5%,无规结构则都有所增多。CD谱结果与其一致。用冷冻处理水溶解BSA后与CuCl_2反应,同样具有使CuCl_2与BSA相互作用趋弱的效果,表明冷冻对CuCl_2与BSA相互作用变弱的效应是由于水的分子团簇结构变化引起的。     

高灰煤中矿物质及碳结构的振动光谱分析

利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱和X射线衍射(XRD),分析了广西合山煤(GX)和平顶山煤(PD)及其酸洗煤的矿物质组分和碳结构。FT-IR谱图显示,GX和PD原煤的高岭石含量最为丰富,其次是石英和方解石,由二阶导数红外谱图发现,煤中还存在云母、蛇纹石、石膏和碱性长石。此外,从FT-IR谱图出现的三个层间水OH伸缩振动峰(3 695、3 651和3 619 cm^-1)判断煤中高岭石的结晶度不高。酸洗煤的FT-IR和XRD分别显示出清晰的芳香C=C官能团峰(1 600 cm^-1)和微晶碳(002)衍射峰;原煤的FT-IR和XRD都表明,矿物质完全掩盖了碳的信息。尽管如此,原煤及酸洗煤的拉曼谱图显示出清晰的缺陷碳峰(D峰)和石墨碳峰(G峰),而矿物质的信息完全被信号更强的碳峰掩盖。酸洗处理对煤的碳结构有较弱的影响,酸洗煤的碳结构有序度略低于原煤。     

甲胺铅碘前驱体薄膜放置过程中物质结构演变及对后续钙钛矿薄膜的影响

系统研究了甲胺铅碘(MAPbI_3)前驱体薄膜在室温大气中放置过程的物质结构变化过程,发现甲胺铅碘前驱体进一步生成了更多的MAPbI_3钙钛矿,大约220 min后MAPbI_3钙钛矿不再增加而且仍有前驱体。此外还分析了这种结构演变对后续钙钛矿薄膜热退火结果的影响,发现放置后的甲胺铅碘前驱体薄膜退火过程中的X射线衍射强度和紫外-可见吸收均比新制备的薄膜的低,而且通过原子力表面形貌图的对比发现,放置后的薄膜热退火后的薄膜晶体尺寸远小于新制备的甲胺铅碘前驱体薄膜热退火后的晶体尺寸,放置后的薄膜晶体尺寸约为0.2μm,新制备的薄膜晶体尺寸约为1.1μm。主要原因在于:甲胺铅碘前驱体薄膜由于在室温大气中放置过程中多生成了部分甲胺铅碘(MAPbI_3),因此晶体成核数量较多,晶粒数量增加,晶体存在较多缺陷,薄膜结晶度低,所以退火时X射线衍射强度和光谱强度较低,同时晶粒尺寸变小。研究为探讨甲胺铅碘钙钛矿生成机理提供了新的思路和方向,属于甲胺铅碘钙钛矿薄膜性质的基础性研究,对实际生产和工业应用有一定指导意义。     

柔性链高聚物的单分子链玻璃体和单晶*

本文综述了高分子单链颗粒的制备方法, 包括极稀溶液喷雾法、表面扩张膜法、冷冻干燥法、微乳液聚合法等。介绍和讨论了单链和寡链聚苯乙烯玻璃体微球的性质以及聚环氧乙烷、全同立构聚苯乙烯、顺-1, 4-聚丁二稀、反-1, 4-聚异戊二烯单链单晶电子显微镜和选区电子衍射观察的最新结果。     

共轭高分子链构象和溶液聚集结构研究进展

共轭高分子具有优异的光电性质和可加工性,被广泛用于有机光电器件的制备。共轭单元的存在使得此类高分子具有更刚性的主链结构。由于较强的分子间相互作用,共轭高分子容易在溶液中形成组装结构。共轭高分子的链构象、组装体结构、薄膜形貌和光电性能之间的联系研究成为了本领域的研究热点。然而,共轭高分子在可见光区存在较强的吸收效应,用传统的光散射技术对共轭高分子溶液的研究充满挑战。本文总结了近年来对于共轭高分子链刚性的研究,并从分子尺度上讨论了链结构与光学、电学性能间可能存在的关联;进一步阐述了共轭高分子溶液聚集的形成和演化,总结了溶液聚集与成膜过程中影响场效应迁移率的因素。试图在不同尺度上讨论共轭高分子的微观结构与宏观性能之间的关系。     

表面上锚定聚乙烯链聚集的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟方法研究了锚定于二维无限大表面上的聚乙烯分子链的聚集和有序化过程.聚乙烯链与表面的相互作用采用一个以平面法向距离为函数的势能表达式S(z).以均方回转半径垂直于表面的分量s²⊥作为指标,考察了模拟过程中表面势能函数的强度效应和模拟体系的温度效应.研究了锚定聚乙烯在表面上聚集的有序化过程,考察了锚定聚乙烯链的聚集成核的动力学过程,聚集体的形貌及分子量依赖性.发现锚定聚乙烯在300K时只在锚定点附近形成一个局部有序结构,然后以此为核进行生长.在模拟得到的有序程度不同的聚集体结构中,锚定点都位于聚集体链轴的端面.     

基于原子力显微镜的高分子单分子力学研究

原子力显微镜(AFM)从根本上改变了人们对单个原子和分子的作用和认识方式。单分子力谱是基于原子力显微镜力的测量方法。概速了近年来利用基于原子力显微镜的单分子力谱研究单个高分子分子内及分子闻作用力的进展。     

高分子单链的研究进展

随着纳米科技在高分子领域的不断升温,高分子单链凝聚态的研究引起了人们的广泛重视。高分子单链以纳米尺度的微粒孤立存在,不存在分子链之间的几何缠结。本文综述了近年来国内外高分子单链的研究进展。首先介绍了高分子单链的主要制备方法如喷雾法、冷冻干燥法、微乳液聚合法、反向沉淀法以及表面扩展膜法,接着详细介绍了高分子单链的表征技术及高分子链构象的计算机模拟技术,最后介绍了高分子单链及单分子胶束在制备金属纳米粒子领域的应用,并展望了高分子单链的研究领域和方向。     

Aggregation of sulfonated poly(p-phenylene terephthalamide) in dilute solutions

The viscosities of dilute solutions of poly(p-phenylene terephthalamide), PPTS, in dimethylacetamide, water, and their mixtures were determined. The reduced viscosity plot in dimethylacetamide shows a negative slope. When the water content in the mixed solvent in 90% or higher, there is an upswing in the reduced viscosity values at concentrations below 0.1 g/dL. The latter behavior suggests a “polyelectrolyte” effect. However, an association model was found to be able to explain the viscosity behaviors in both solvents. ©1995 John Wiley & Sons, Inc.     

疏水高分子单链在疏水表面上吸附和扩散过程的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法研究不同聚合度(N)的聚乙烯(PE)单链在Si(111)表面上的吸附和扩散行为. 分别设置相对介电常数为1和78模拟无溶剂和不良溶剂环境. PE单链的平衡吸附构象均呈现为二维吸附构象, 但在这两种截然不同的环境中呈现不同的构象和动力学特征, 说明溶剂环境对于疏水高分子单链在疏水表面上的吸附和扩散起到了很大的作用. 吸附能与聚合度呈线性关系, 单位链长的平均吸附能是-0.38 kJ·mol^-1. 另外, 扩散系数(D)与聚合度之间的标度关系是D~N^-3/2.     

溶聚丁苯链化学结构的NMR研究

溶聚丁苯链化学结构的NMR研究;溶聚丁苯; 链化学结构; 相容性