高聚物的热稳定性

高聚物材料由于受到热、光、氧、机械力等外界因素作用下,引起结构改变,性能变坏,这些现象早被人们当作重要问题来研究,因为合成高聚物有一个通病即是稳定性较差,常是怕热、怕光、怕氧等等,容易老化,因而若不提高高聚物的稳定性,是无法考虑大量生产的。关于高聚物稳定性方面的研究大致可分为二类:1)加入各种稳定剂,以提高高聚物的稳定性,即稳定作用的研究,由于它密切关系到生产实践,因此一直是人们集中注意力的方面。这已进行了大量工作,合成高聚物所以有今日那样的规模发展,是和稳定作用研究所取得的成果分不开,几乎今日大量生产的各种高聚材料,没有不含有一种或数种稳定剂的。2)研究高聚物本身在外界因素影响下的化学及结构变化,近十几年来,开始注意到高聚物链结构对稳定性的关系,这方     

主链中含杂环结构的高分子化合物

提高高分子化合物耐热性的途径之一,是在高分子主链中引入环状结构以增加高分子链的刚性.比如聚酯的研究早在1930年左右即由Carothers开始,但是他所合成的聚酯都是脂族的,它们是液体或低熔点的固体,不能作为材料使用.到1950年绦纶和1957年聚磷酸酯相继在工业上有了生产,聚酯才成为重要的合成纤维和塑料的原料.这两种高分子在主链中都含有苯环结构;它们都具有比较高的熔点.     

有机染料靛蓝的合成与应用——介绍一个国外本科生实验并讨论其相关问题

介绍一个国外大学有机化学实验——有机染料靛蓝(Indigo)的合成,及后续比较其对于不同的合成织物或天然纤维的染色情况。对实验中3方面问题进行了分析讨论,而这在国外的实验教材中并没有涉及到,即靛蓝合成过程的反应机理、靛蓝对纤维织物染色的原理以及关于靛蓝对纤维织物染色过程的讨论。该实验的设计值得借鉴于国内本科生有机化学实验。     

大学化学综合实验:Fe/Fe3O4磁性材料的合成、结构性质与磁性能的测定*

推荐一个大学化学综合实验: Fe/Fe3O4磁性材料的合成、结构性质与磁性能的测定,该实验涉及材料的合成、结构表征和磁性能的测定。通过该实验可以使学生掌握一些大型仪器的基本原理和基本操作,掌握材料合成的方法、材料结构及形貌的表征手段以及磁滞曲线的测定方法。使学生在掌握材料研究的基础理论和基本实验技能的同时,培养学生独力实验能力和创新意识,尤其是培养他们综合运用知识的能力。进一步缩短教学与科研的距离。     

无机纳米粒子的生物合成

无机纳米粒子的生物合成是指利用自然界中细菌、放线菌和真菌等微生物或一些高等植物在常温、常压下合成无机纳米粒子,不需使用有毒化学原料或不产生有毒副产品。该方法不仅是一种绿色的、环境友好的新型纳米材料合成策略,而且对深入了解生物矿化机理以及从理论上指导先进功能材料的设计和合成具有重要意义,因此近年来受到了化学、材料、生物科学等领域研究者的广泛关注。本文根据纳米粒子组成,分别综述了国内外利用生物体合成金属、硫化物和氧化物等无机纳米粒子的研究进展,重点讨论了生物合成的机理。结果表明:生物合成的无机纳米粒子具有尺寸分布窄、稳定性高、生物相容性好、产率高和成本低等优点; 为了适应高金属离子浓度的外界环境,生物体往往通过吸附、还原或沉淀、累积或排出等一系列生化过程改变金属离子的溶解性和毒性,从而导致无机纳米粒子的形成; 合成无机纳米粒子后,微生物通常仍具有繁殖能力,表明这些微生物可以被用于生产无机纳米粒子的生物工厂。然而,生物合成无机纳米粒子涉及到的生理过程非常复杂,微生物种类繁多,不同种类之间的差异也非常大。因此,在阐释生物合成机理、拓展纳米材料的种类和形貌、纳米粒子的后处理和应用等问题上仍需进一步深入研究。     

功能高分子

本文简述了功能高分子的发展,合成途径以及所谓的高分子效应。对该领域内所涉及的各类功能高分子的性质、合成、应用及发展前景等作了概要介绍。内容包括具有分离功能的高分子、高分子试剂、高分子催化剂、光活性高分子、磁性高分子、能量转换及储能材料、生物医用材料、高分子药物、高分子液晶及一些其他功能高分子材料。     

热致变色自旋转换材料的制备与表征

设计包含Fe(II)自旋转换配合物的合成及热致变色性质研究,探究了温度、溶剂对配合物自旋状态的影响;进一步制备了具有一定加工性能的热致变色复合高分子材料,并通过多种手段加以表征。实验从验证基本原理到设计改性实用材料,涉及无机、分析、高分子、材料等多学科交叉,通过合成–表征–性质调控–应用的全流程实现对学生知识、技能、素养的全面训练。     

浅谈国外“Suzuki-Miyaura金属偶联反应”的教学设计思路

Suzuki-Miyaura金属偶联反应是在零价钯配合物的催化下,芳基硼酸或硼酸酯与卤代芳烃发生交叉偶联的过程。该反应具有很强的底物适应性和官能团容忍性,广泛应用于众多天然产物与有机材料的合成。鉴于反应的重要性,近年来国外高校逐渐尝试将Suzuki-Miyaura反应引入到本科生的有机实验教学中。本文针对2000年后Journal of Chemical Education期刊中涉及的Suzuki-Miyaura反应,分别从反应条件、后处理和表征方法、实验拓展等多个方面进行了比较和归纳,并对其设计理念和教学特色进行了综述。     

凝聚态化学视角下的生物矿化

凝聚态化学是研究凝聚态材料的合成、组分、结构、性能、相互作用及相关化学反应等多个领域的一门学科。近年来对生物矿物这种特殊的天然凝聚态材料不断深入的探索,极大扩展了凝聚态化学原有的研究视野。这些生物矿物常通过非经典的方式,在温和而复杂的体内甚至体外环境中形成;它们具有长期进化筛选出的跨尺度多级组织结构,充分利用了材料微观形态和不同凝聚态材料间的表、界面相互作用,因此具有非常优异的性能。本文通过分析生物矿物形成和转化过程中涉及的几种特殊机制,阐明真实环境条件下凝聚态材料合成和凝聚态化学反应的一些新特征。同时,还将介绍由生物矿物相关研究推动的凝聚态化学的实际应用。最后,对该领域未来需要解决的问题和重要发展方向做出展望。     

介孔分子筛的制备与苯加氢反应的催化性能

1992年美国Mobil公司的研究人员首次报道合成出具有规则孔结构的M41S系列介孔分子筛材料.由于介孔材料独特的性质,引起了人们极大的兴趣,在其合成与性能等方面进行了大量的研究,合成出了多种系列不同性能的介孔分子筛,并研究了介孔分子筛作为催化剂或催化剂载体在各类催化反应中的催化性能.     

无过渡金属的烯烃和芳烃C—H键的巯基化反应（英文）

由于其广泛存在于天然产物、生物活性分子及功能有机材料中,芳基和烯基硫化物受到医学与化学科学家们的广泛关注,其合成也得到了快速发展.在众多合成方法中,通过无过渡金属催化的C—H键巯基化反应来构筑C—S键是最为理想的,并且已经展现出其应用前景.近些年,关于该合成策略的研究层出不穷,许多精致的合成方法得到发展,一系列巯基化的芳烃或烯烃被合成.该综述介绍了近五年关于芳烃和烯烃在无过渡金属催化条件下的巯基化反应的研究进展,并阐述相应的反应机理.     

专访催化领域代表人物——张铁锐研究员

正催化领域涉及反应分子在催化材料作用下的一系列物理化学过程,是材料科学与界面科学的重要交叉。百余年来,催化领域的发展对人类的生产生活产生了重大的推动作用,并相继诞生了热催化、电催化、光催化等重要分支学科。当今该领域的研究热点主要分为两个方面,分别是偏向基础研究的催化材料界面局部电荷转移与能量传递过程,以及偏向应用研究的催化体系工程设计,呈现出由微观到宏观、由基础到应用的全面发展态势。本期我们有幸采访了国内催化领域的代表人物,《物理化学学报》编委张铁锐研究员,为我们分享了他的研究经历及对国内外催化行业的分析。     

金属纳米颗粒镶嵌于沸石晶体：设计与制备高效多相催化材料的新策略

本文简要综述了近年来金属纳米颗粒镶嵌于沸石晶体的合成路线,包括在沸石介孔结构中引入金属纳米颗粒、金属组分的前驱体加入到沸石合成体系中以及采用晶种导向合成或无溶剂合成,所制备的催化材料与传统催化剂相比,具有优异的金属纳米颗粒抗烧结性、长反应寿命和高催化活性与选择性,这是设计与制备高效多相催化材料的新策略.     

基于“点击反应”的官能化环酯单体的合成及聚酯性能研究进展

聚酯高分子材料在医药生物材料领域有很广泛的应用,尤其是可作为药物缓释材料应用在人体当中。作为药物缓释材料的聚酯,需要具有较多的修饰位点,便于药物分子或其它小分子的键合。为了能够简便地、高效地将小分子键合到聚酯链上,可采用目前热门的"点击反应"进行小分子键合,这就需要将涉及"点击反应"的官能团引入到聚酯链上。由于采用合成聚酯的方法多为开环聚合反应,就需制备出双键和叁键官能化环酯类单体,便于以开环聚合方法制备官能化聚酯。本文综述了近年来基于"点击反应"而合成的官能化环酯类单体,将酯类单体分为三类进行了合成方法的详细介绍,重点归纳了所得到的官能化聚酯的聚合结果及其所键合的分子,阐述了官能化聚酯所具有的新性质,最后对这类聚酯材料的应用前景做了展望。     

聚乙二醇对苯二甲酸酯-b-聚对苯二甲酸丁二醇酯多嵌段共聚物内部贯通多孔支架的制备方法

以天然或合成的可生物降解材料制备细胞外基质支架是组织工程所涉及到的关键问题之一.常用的制备方法由于涉及到有机溶剂的使用、较高的加工温度以及致孔剂的残余问题,对于活性物质的引入均带来不利影响,相关的改进工作(如不使用有机溶剂和消除残余致孔剂等)尽管也获得了具有良好孔结构的支架,但却使制备过程更趋复杂.     

微孔有机网络材料的合成方法及其在样品前处理中的应用进展

样品前处理是色谱分析中必不可少的环节。固相萃取是一类应用广泛的前处理方法,吸附剂的优劣直接影响萃取过程对目标化合物的吸附和富集效率,并影响前处理及后续分析方法的灵敏度和选择性。因此吸附剂的选择和开发成为一个研究热点。微孔有机网络(microporous organic networks,MONs)是由芳香炔烃和芳香卤化物通过Sonogashira反应合成的一类新型共价有机材料,具有结构可修饰、比表面积大、孔隙率高、合成简单等优点。本文概述了MONs的合成和功能化修饰方法,着重介绍了该材料在样品前处理领域的应用新进展,并对其发展趋势进行了展望。在合成方法方面,MONs材料的制备从回流合成法、溶剂热合成法发展到室温合成法,合成条件趋向于更温和、更高效。在材料功能化修饰方面,引入大分子物质以及氨基、羟基、羧基等活性基团,能增加MONs材料的选择性和作用位点;将MONs与Fe₃O₄、SiO₂、MOFs结合,形成核壳结构MONs,在此基础上进行煅烧和刻蚀,可形成多孔碳结构或空心多层材料。上述功能化修饰的MONs及其复合材料和目标物...     

复阻抗法分析聚吡咯材料的湿敏特性

通过延长聚合时间到96 h合成了一种对湿度敏感的聚吡咯材料. 采用红外(IR)光谱, X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)的方法对合成的材料进行了表征. 测量了基于该材料的湿敏元件的湿度特性, 并且得到了在20 Hz-100 kHz频率范围内的复阻抗谱图. 基于测量结果讨论了该材料制备的湿敏元件的湿度敏感机制. 通过对复阻抗谱的分析研究了该湿敏元件的工作机理并且分析了参与导电的粒子.     

Atherton-Todd反应的研究进展

磷酰胺或磷酸酯类化合物及其衍生物是一类非常重要的含磷有机分子,在药物化学、材料化学以及有机催化等研究领域均有着广泛应用.Atherton-Todd反应是制备这类化合物最有效的方法之一,该反应是指氧磷氢化合物[P(O)-H]在碱的作用下与四氯化碳原位生成磷酰氯[P(O)-Cl]中间体,随后该中间体与醇或胺类化合物反应形成相应的磷酸酯或磷酰胺类化合物及其衍生物.近年来,Atherton-Todd反应由于其操作容易、原子经济性高、底物普适性广以及易于将含磷原子引入到活性化合物结构片段中等优点,受到了合成化学家的广泛关注.总结近几十年来Atherton-Todd反应的研究进展及其在有机合成中的应用,并对目前该领域可能存在的研究挑战提出展望,希望能为Atherton-Todd反应的未来发展方向提供一些借鉴和思考.     

我国胶体与界面化学的发展

胶体与界面化学在能源、材料、生物、化学制造和环境科学等领域具有广泛的应用,并渗透到国民经济的各个主要领域中。所涉及到其中的一些重大科学问题,如土壤改良、功能与复合材料、三次采油、人造血浆、药物缓释与定向、润滑和油漆涂料等,与国家安全、能源开发、环境保护和人民生活等方面密切相关,发展胶体与界面化学学科对社会与经济的可持续发展具有重要的意义。本文综述了我国胶体与界面化学学科30年来的研究进展,尤其是近10年所取得的成就,主要包括新型两亲分子有序组合体的设计与构建、界面化学与有序分子膜、胶体与界面化学在微纳米功能材料合成中的应用新进展、胶体与界面化学在生物医药中的研究新进展,以及胶体与界面化学的研究新方法,并对该学科的发展前景与趋势进行了分析。     

有机大分子导向无机纳米粒子的分级有序自组装

本文主要综述了基于特定分子设计的有机大分子导向下的无机纳米粒子的分级有序自组装.可以有效导向无机纳米粒子组织的有机大分子主要包括合成大分子和生物大分子,前者如具有氢键识别功能的大分子、聚电解质、嵌段大分子、树枝状大分子;后者如DNA、糖类以及蛋白质.所涉及的无机纳米粒子通常需要通过单层修饰使之与特定的大分子具有识别功能,或者设计表面带有正或负电荷使之与带有负或正电荷的大分子相互识别.该领域的研究在先进功能材料及仿生材料方面具有重要意义.