图案化基底上液滴的挥发行为

采用液滴形状分析仪, 在线跟踪了液滴在图案化基底上的挥发过程. 结果表明, 与平滑基底结果相比, 图案化基底上的挥发过程明显不同. 首先, 接触角减小; 另外, 由于发生了Cassie态到Wenzel态转变, 所得接触直径在减小过程中产生了一个突然变大的阶段. 在该挥发过程中, 突起部分的面积分数扮演了十分重要的角色.     

超疏水状态的润湿转变与稳定性测试

超疏水材料具有自清洁、防水、低粘附等特性,因此具有重要的应用价值.维持超疏水状态的稳定性,避免水侵入到材料表面微结构内部是实现这些特性的基础.本文在水下超疏水界面全反射的基础上,结合真空技术,提出了一种连续、直观的测试方法来测试超疏水状态的稳定性,并研究了Cassie-Wenzel润湿过渡行为及其临界压力.实验结果表明:对于典型的柱状微凸起结构,Cassie-Wenzel润湿转变过程可分为四个阶段:非润湿阶段、主要润湿阶段、强化润湿阶段和完全润湿阶段.主要润湿过程中的临界压力与理论值一致;强化润湿阶段需在较高的压力作用下进行,从而驱动固/液系统过渡到完全润湿阶段.与柱状结构相比,荷叶的乳突状微结构在润湿过程并不存在非润湿阶段,这是因为二者对外部压力的抵抗方式不同所致:柱状微结构通过增大柱子间悬挂液面的曲率来与外部压力建立平衡,而乳突状微结构则通过润湿过程中三相接触线密度的增加来强化毛细作用力,从而与外部压力建立平衡.     

PDMS-Au复合基底上多环芳烃分子的表面增强拉曼光谱

利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)对有机物的富集功能,通过在金纳米粒子单层膜(Au MLF)表面旋涂薄层PDMS膜制备PDMS-Au MLF复合表面增强拉曼光谱(SERS)基底.研究了SERS增强性能与旋涂液浓度及稀释溶剂间的关系,考察了复合基底增强活性的均匀性.研究发现,采用叔丁醇为稀释溶剂,浓度为2%(质量分数)的旋涂液时所得复合基底表面多环芳烃(PAHs)的SERS信号强度最高,且此基底SERS信号强度偏差小于10%.分别以PDMS-Au MLF复合材料和Au MLF作为基底,对比研究了对萘、蒽、菲和芘4种多环芳烃的SERS检测能力.结果表明,PDMS-Au MLF复合基底对以上4种有机物的检出限分别为10~(-6),10~(-7),10~(-8)及10~(-7)mol/L,相比于单一Au MLF基底,其检测限至少降低了1个数量级,这主要源自于PDMS对PAHs的富集作用,且此类复合基底可用于多种多环芳烃混合物的特征识别.     

PBD/PDMS共混物分散相的聚并捕获行为

借助显微-剪切装置在线研究了低速剪切场下SiO2纳米粒子含量、分散相聚丁二烯(PBD)浓度和剪切速率对PBD/聚二甲基硅氧烷(PDMS)不相容体系中聚并捕获行为的影响.结果表明,聚并捕获所形成的液滴尺寸与形状规整度由粒子含量、分散相浓度和剪切速率等因素共同决定.在较低的SiO2纳米粒子含量或较高的分散相浓度下,PBD液滴在低剪切场下发生聚并捕获,形成尺寸较大、形状不规则的液滴.增加SiO2纳米粒子含量或减小分散相浓度,能够减小分散相的尺寸并提高分散相的规整度.增加剪切速率能有效地减小分散相的尺寸并提高分散相的规整度.     

基于导电基底的多孔银耳状氧化镍的电化学行为

采用化学沉淀法, 在导电基底上原位生长多孔状氧化镍。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征。采用循环伏安、恒流充放电技术和交流阻抗对其电化学性能进行了测试。结果表明, 由于泡沫镍导电基底增强了电极的导电性, 充分利用各组成单元的多孔特性, 在电流密度为0.5 A·g^-1时, 电极的比容量达到3.5 F·cm^-2 (705 F·g^-1), 同时电极具有较好的倍率特性(电容保持率68.1%)和稳定的长循环寿命(3 000次循环后电极比容量增加17.6%)。     

基于导电基底的多孔银耳状氧化镍的电化学行为

采用化学沉淀法,在导电基底上原位生长多孔状氧化镍.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征.采用循环伏安、恒流充放电技术和交流阻抗对其电化学性能进行了测试.结果表明,由于泡沫镍导电基底增强了电极的导电性,充分利用各组成单元的多孔特性,在电流密度为0.5 A·g^-1时,电极的比容量达到3.5 F·cm^-2 (705 F·g^-1),同时电极具有较好的倍率特性(电容保持率68.1%)和稳定的长循环寿命(3 000次循环后电极比容量增加17.6%).     

（PSF—PDMS—PHS）n／PSF共混物的相容性及表面组成

利用ＤＳＣ、ＤＭＡ、ＴＥＭ和ＸＰＳ对［ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ］ｎ／ＰＳＦ共混物的相容性及表面组成进行了研究．结果表明，ＰＤＭＳ在共混物表面的富集与ＰＳＦ均聚物和［ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳ］ｎ中硬段的相容性有关；ＰＤＭＳ在相容的共混物体系表面的富集与对应的多嵌段共聚物组成基本相近；不相容共混物体系表面ＰＤＭＳ的富集程度相对较高，当共混物本体中有机硅含量从１％增至５％，表面层ＰＤＭＳ的含量迅速增加，可达到嵌段共聚物中ＰＤＭＳ的含量．     

煤热解挥发分在活性炭上的积炭行为及其过程分析

中低温热解煤焦油存在重质组分含量高、焦油品质差等问题,通过引入催化剂原位调控热解挥发分的反应,可有效改善焦油品质,但催化剂易积炭失活,影响其持续使用时间.利用下行床连续热解反应器,研究了挥发分在活性炭催化剂上的积炭行为,通过改变进煤时间(30、60和100?min),考察了挥发分的反应及其在活性炭上形成积炭的过程机制....     

尼龙1010的拉伸结晶行为及Brill转变

摘要 :本文通过示差扫描热分析,广角X射线衍射分析及二维广角X射线散射等手段研究和讨论了尼龙1010在不同的拉伸比率(λ)及拉伸温度（Td）下拉伸诱导的晶体转变及结晶取向行为。实验表明,在拉伸条件下,尼龙1010易于从α晶型向δˊ晶型转变,而拉伸比率的提高,有利于促进这种Brill转变。而在相同的拉伸比率下,随着拉伸温度的提高,发现了尼龙1010从δˊ晶型向α晶型的独特转变,而这种过程刚好与无拉伸状态下的尼龙1010晶型和温度的相互关系截然相反。二维广角X射线散射实验研究结果表明尼龙1010的晶体取向度主要和拉伸比有关,并且（002）的晶面间距随着拉伸比率的提高而增大,表明了长轴尺寸的增大对拉伸取向的依赖关系。     

物理老化对聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的玻璃化转变、银纹化特征及力学性能的影响

物理老化对聚甲基丙烯酸甲酯薄膜的玻璃化转变、银纹化特征及力学性能的影响沈静姝，叶卫君（中国科学院化学研究所北京１０００８０）关键词聚甲基丙烯酸甲酯，玻璃化转变，银纹化，物理老化银纹化是聚合物中特有的现象，在应力作用下，许多非晶聚合物、一些半结晶性聚合...     

含盐胶体液滴的蒸发图案形成机理

研究了聚四氟乙烯(PTFE)胶粒与NaCl混合液滴的蒸发过程及其图案形成机理. 结果表明, PTFE颗粒对接触线具有强烈的钉扎作用, 胶体液滴蒸发伴有显著的“咖啡环”效应. 由于液滴中心液相区表面张力法向分力的作用, 使得凝胶区存在辐射状应力, 进而产生从液滴边缘向中心的辐射状裂纹, 裂纹数量随胶粒的体积分数增大而减少. NaCl与PTFE胶粒的混合液滴出现了复杂多样的蒸发图案. 盐的加入抑制了向外的毛细补偿流, 从而有利于获得宏观上厚度均匀的沉积膜. NaCl与PTFE胶粒耦合形成了凹凸不平的枝晶状形貌, 这可能是释放蒸发应力的结果.     

La(NO3)3和Pr(NO3)3对高岭石脱羟基动力学的影响

采用热重和微商热重(TG/DTA)综合热分析技术在不同升温速率下研究了掺入La(NO₃)₃和Pr(NO₃)₃的高岭石的热分解过程, 利用Coats-Redfern积分法和Achar微分法对热分析实验数据进行动力学计算, 得到了高岭石脱羟基反应过程中的控制机理函数、 活化能和指前因子等动力学参数; 分析了2种稀土掺入对高岭石脱羟基过程动力学参数的影响, 并用Ozawa法对活化能进行了验证. 结果表明, 未掺稀土和掺入Pr(NO₃)₃的高岭石的脱羟基反应过程均受化学反应模型F₃控制, 反应的活化能分别为307.94和282.86 kJ/mol, 指前因子lnA的值分别为47.8980和44.1718; 掺入La(NO₃)₃的高岭石脱羟基反应过程控制机理函数发生改变, 受化学反应模型F₂控制, 反应活化能为196.02 kJ/mol, 指前因子lnA的值为29.5551. 与未掺稀土的高岭石对比, 掺入Pr(NO₃)₃后活化能和指前因子略有降低; 而掺入La(NO₃)₃后则显著降低, 分别降低了36.34%和38.30%. 采用Ozawa法验证得到的活化能与Coats-Redfern积分法和Achar微分法结果一致.     

高疲劳寿命氯丁橡胶基减振材料的结构与性能

以氯丁橡胶(CR)为基体材料, 将新型反式-1,4-丁二烯-异戊二烯共聚橡胶(TBIR)引入传统CR减振基体中, 探讨TBIR在减振材料中的应用前景. 研究发现, 随着TBIR用量的增加, CR/TBIR混炼胶的强度及模量明显提升; CR/TBIR硫化胶的拉伸强度、 撕裂强度、 压缩永久变形、 动静刚度比及耐疲劳性能均得到改善, 特别是一级疲劳寿命提高了50%~400%(未填充体系)及40%~180%(填充体系), 六级疲劳寿命提高了60%~500%(未填充体系)及30%~120%(填充体系). 与未填充CR/TBIR硫化胶相比, 填充CR/TBIR硫化胶由于炭黑补强作用及填料-聚合物相互作用的引入, 屈挠疲劳寿命、 撕裂强度及拉伸性能均显著提高. 与填充CR硫化胶相比, 填充CR/TBIR质量比为90/10的并用胶能够在保持硫化胶的损耗因子基本不变的基础上, 实现综合性能的平衡提升.     

过氧化物酶新型荧光底物3,4-二氢-2(1H)-喹喔啉酮的反应机理及性能的研究

合成了过氧化物酶新型荧光底物3,4-二氢-2(1H)-喹喔啉酮(DHQXL). 在过氧化物酶催化下,该化合物可被H₂O₂氧化生成强荧光物质2(1H)－喹喔啉酮(QXL). 用高压液相色谱法分离得荧光产物纯品,经核磁共振谱和质谱证实其结构,确证了提出的酶催化反应机理. 对该化合物作为荧光底物的性能研究表明,它是一个很有应用前景的过氧化物酶的新型荧光底物.     

甲醇在FeS2(100)完整表面的吸附和分解

采用基于第一性原理的密度泛函理论结合周期平板模型方法, 研究了甲醇分子在FeS₂(100)完整表面的吸附与解离. 通过比较不同吸附位置的吸附能和构型参数发现: 表面Fe位为有利吸附位, 甲醇分子通过氧原子吸附在表面Fe位, 吸附后甲醇分子中的C―O键和O―H键都有伸长, 振动频率发生红移; 甲醇分子易于解离成甲氧基CH3O和H, 表面Fe位仍然是二者有利吸附位. 通过计算得出甲醇在FeS₂(100)表面解离吸附的可能机理: 甲醇分子首先发生O―H键的断裂, 生成甲氧基中间体, 继而甲氧基C―H键断裂, 得到最后产物HCHO和H₂.     

New Transition‐Metal Borides containing Trigonal‐Planar B4‐Units: Syntheses and Single‐Crystal Structure Analyses of Ti1.6Os2.4B2 and Ti1–xFexOs2RhB2 (0 < x < 0.5)

Single crystals of Ti_1.6Os_2.4B₂ and the solid solution Ti_1–xFe_xOs₂RhB₂ (0 < x < 0.5) were synthesized by arc‐melting the elements in a water‐cooled copper crucible under an argon atmosphere. The new silver‐like phases, structurally characterized by single‐crystal X‐ray and EDX analyses, crystallize in the hexagonal Ti_1.6Os_1.4RuB₂ structure type (space group (Nr. 189), Z = 3) and contain trigonal‐planar B₄‐units and one‐dimensional chains of titanium or mixed titanium/iron atoms, respectively.     

两个基于氢键构筑的超分子镁配合物的合成、 晶体结构及荧光性质

以5,6-苯并咪唑二酸(H₃bidc)为有机配体, 在水热条件下通过控制反应温度得到了2个镁配合物[Mg(Hbidc)(H₂O)₄](1) 和 [Mg(Hbidc)(H₂O)₅]·4H₂O(2). 通过单晶及粉末X 射线衍射、 红外光谱、 元素分析和热重分析对配合物进行了表征. 结果表明, 配合物1和2均为单核分子, 分别以不同的堆积方式通过氢键构筑成三维超分子结构. 值得注意的是, 配合物2的结构中捕获了由氢键连接的环状四聚体水簇(H₂O)₄. 配合物1和2的电荷布居分析结果与晶体结构的讨论一致. 此外, 固体荧光分析表明, 配合物1和2在室温下具有较强的蓝光发射.     

Effect of pendant groups on the blood compatibility and hydration states of poly(2-oxazoline)s

Poly(2-methyl-2-oxazoline) (PMeOx), poly(2-ethyl-2-oxazoline) (PEtOx), poly(2-n-butyl-2-oxazoline) (PBuOx), and poly(2-phenyl-2-oxazoline) (PPhOx) are selected as poly(2-oxazoline) (POX) models to study the effect of pendant groups on their blood compatibility and hydration states. A comprehension of this can provide a perspective for understanding the biocompatibility of PMeOx and PEtOx in water-polymer interactions and may inspire the development of novel blood-compatible POX derivatives. The aforementioned four POXs are grafted onto glass substrates via photo-grafting, and their blood compatibility is estimated via platelet adhesion and the degree of denaturation of the adsorbed fibrinogen. The hydration states of the POXs are investigated using differential scanning calorimetry and attenuated total reflection infrared spectroscopy. Intermediate water is found to be present in hydrated PMeOx and PEtOx, but is observed to be scarce in hydrated PBuOx and PPhOx. This could be the reason for the biocompatibility of PMeOx and PEtOx. The carbonyl groups in PMeOx and PEtOx can be fully hydrated. However, in PBuOx and PPhOx, water mainly exists as bulk water. The hydration of the carbonyl groups is hindered by the bulky side chains, and IW cannot be generated.     

光合释氧机理的ABEEM/MM/MD和BS-DFT理论研究

建立了S₂态光合释氧络合物（OEC）的原子-键电负性均衡模型（ABEEMσπ）的电荷参数,并使用ABEEM/MM/MD可极化力场的分子动力学模拟和对称性破损的DFT研究了光合作用制造氧气的微观机制.HF/STO-3G（采用此基组的原因请见引用文献）水平下的电荷拟合结果证明了ABEEMσπ模型计算电荷分布的合理性和高效性.MD模拟显示,S₂态Mn₄CaO₅的双向异构化过程伴随Ca上的水分子W3转移至Mn1（III）/Mn4（III）,它很可能作为底物水之一,与O5在S₄态结合产生O₂.基于此,考察了全自旋态下两种异构体形式中O－O键形成的自由基耦合机理.BS-DFT计算结果表明,开立方结构的释氧活性大大优于闭立方结构,金属锰和氧自由基的自旋耦合方式也是反应性的决定性因素,同时,OEC的结构灵活性对于S态循环和光合水分解至关重要.