开放骨架磷酸铝合成中F~-对有机胺结构导向效应的影响

研究了在开放骨架磷酸铝合成中氟离子对乙二胺(en)和二乙烯三胺(deta)的结构导向效应的影响.在水热条件下,以乙二胺为结构导向剂,分别从摩尔组成为n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(en)∶n(H2O)=1.0∶1.5∶18.0∶147和n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(en)∶n(HF)∶n(H2O)=1.0∶1.5∶18.0∶3.0∶147的初始混合物中晶化出二维层状磷酸铝Al2P2O9·NH3(CH2)2NH3(Ui O-13)和Al F(HPO4)·NH2(CH2)2NH2(1);以二乙烯三胺为结构导向剂,分别从摩尔组成为n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(deta)∶n(H2O)=1.0∶4.0∶3.0∶153和n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(deta)∶n(HF)∶n(H2O)=1.0∶4.0∶3.0∶3.0∶153的初始混合物中晶化出了三维开放骨架磷酸铝Al4P5O20(H2O)2·C4N3H16(Al PO-CJ31)和一维链状磷酸铝Al2P4O10(OH)3F·C4N3H15(2),表明凝胶中的F-显著改变了乙二胺和二乙烯三胺的结构导向效应.详细对比分析了Ui O-13和化合物1以及AlPO-CJ31和化合物2的结构,探讨了F-对乙二胺和二乙烯三胺的结构导向效应的影响及F-与有机胺的协同结构导向效应.     

聚合物微观结构对聚合物电解质膜性能的影响

聚合物的微观结构是设计具有优异的电化学性能的聚合物电解质膜(PEMs)的基础.在电解质膜中,相分离结构形成的离子簇和离子通道可以影响膜在高温低湿度条件下的离子传导和水的传输,这种结构形成的形貌也可以影响膜的吸水率、溶胀度、碱稳定性等性能.近几年来,人们对于具有微观相分离形貌的PEMs的合成和形貌开展了很多研究.本文主要...     

全息聚合物分散液晶的结构调控与性能

全息聚合物分散液晶(HPDLCs)是由富聚合物相与富液晶相周期性排列而成的结构有序高分子复合材料.HPDLCs通过单体/液晶复合体系的光聚合诱导相分离而形成,如何调控并定量化描述复合体系的光聚合反应动力学、凝胶化行为和相分离程度,进而获得结构规整、电光性能优异的HPDLCs是关键难题.专论概述了光引发体系、单体结构、纳米无机材料掺杂对HPDLCs结构及性能的影响.光引发阻聚剂通过引发和阻聚的竞争与协同,降低了光聚合反应速率、延迟了凝胶时间,促进形成衍射效率达90%的HPDLCs.超支化单体降低了复合体系黏度和光聚合反应速率,延迟了凝胶时间,促使形成衍射效率达94%、具有一维光子晶体结构的HPDLCs.丙烯酰胺单体优化了相分离结构,将HPDLCs的衍射效率提升至98%.纳米硫化锌掺杂在保持规整结构和高衍射效率的同时,大幅降低了HPDLCs的驱动电压.研究还确定了HPDLCs的相分离程度与凝胶时间的函数关系.构建兼具高衍射效率与低驱动电压的HPDLCs,推进其在彩色3D图像存储等领域的应用仍是重要课题.     

溶剂效应对金属有机骨架化合物结构的影响

以水和DMF为溶剂,在水热(溶剂热)条件下以"柱撑"方式利用相同的金属和配体合成了2个不同的新型金属有机骨架化合物[Cd(OBA)(bipy)]·DMF(1)和Cd(OBA)(bipy)(2)[OBA=4,4'-Oxybis(ben-zoic acid),bipy=4,4'-bipyridine].单晶X射线衍射分析数...     

含低聚醚链共价有机骨架薄膜材料的制备及其离子分离性能

用2,5-二(2-甲氧基-乙氧基)对苯二甲酰肼(BMTH)和1,3,5-三甲氧基-2,4,6-三甲酰基苯(TpOMe)缩聚,基于界面聚合法,在多孔三氧化二铝(AAO)基底上制备出一种二维共价有机骨架(COF)膜TpOMe-BMTH,并研究了所得膜材料对锂、镁离子的分离性能。结果显示,TpOMe-BMTH/AAO膜具有高的结晶性和良好的稳定性,并表现出优异的金属离子选择性,在LiCl(0.1 mol·L^-1)和MgCl₂(0.1 mol·L^-1)组成的二元混合离子体系中,对Li⁺/Mg²⁺的分离因子高达258。基于密度泛函理论的平面波赝势方法计算表明,材料孔道中的富氧低聚醚链对 Li⁺和 Mg²⁺的结合能分别为-282.69和-13.46 kJ·mol^-1,使材料表现出强的亲锂特性,促进了Li⁺沿着COF膜的一维孔道进行吸附扩散,最终实现锂、镁离子的高效分离。     

基于黏弹模型的聚合物溶液相分离的三维数值模拟

利用GPU加速技术实现黏弹模型的三维数值模拟,系统研究了中等浓度聚合物溶液的分相形貌和相分离动力学.模拟结果表明本体应力的不对称是体系出现相反转的重要原因.与实验观察的聚合物溶液相反转的演化过程一致,首先聚合物富集相形成网络结构,然后聚合物网络收缩断网,最后变为离散的液滴相.本体松弛模量的增加,一方面会抑制相分离初期的浓度涨落,导致相反转发生时间延迟;另一方面在相分离后期有助于形成大的聚合物富集液滴相,加速相区增长.剪切松弛模量的增加只有助于聚合物富集相保持网络结构,并在剪切松弛模量较大的情况下,不规则相结构的缓慢松弛导致了剪切应力在相分离后期长期存在.     

离子特异性效应调控的功能水凝胶

离子特异性效应又称Hofmeister效应,是指不同离子对生物大分子或聚合物分子的溶解能力产生不同影响的现象,这对指导开发多功能聚合物材料具有重要意义。本文主要以离子与水之间、离子与大分子溶质之间的相互作用为出发点介绍了离子特异性效应的基本产生机制,介绍了离子特异性效应调控水凝胶力学、抗冻、刺激响应性等性能的研究进展,分析了离子对水凝胶性能进行调控的原理,总结了离子特异性效应在水凝胶实际应用中发挥的作用。本文将为功能水凝胶的设计和制备提供指导。     

聚合物链长及表面吸附强度对三维受限下嵌段共聚物微观相分离的影响

利用动态密度泛函(Dynamic density functional theory, DDFT)方法研究了三维受限下嵌段共聚物的微观相分离, 讨论了共聚物链长和表面吸附强度对微观相形成与取向的影响. 体系中随机分布的等径微球提供三维限制结构, 体积分数为0.6. 增加微球的半径和体积分数, 能够使其从破坏微相规整结构的纳米掺杂过渡到提供三维限制结构. 调整嵌段共聚物与微球表面的相互作用对微相形成与取向有重要影响.     

含荧光生色基团烯类单体及其聚合物的光化学行为

近年来关于电荷转移现象的研究因理论及应用方面的重要性而备受瞩目。缺电子性丙烯酰类单体可以和给电子性化合物形成激态电葆转移复合物进而引发光聚合。我们合成了一系列同一分子中既含有给电子性荧光生色团又含缺电子性双键的烯类单体,发现这类单体在相同生色团浓度下的荧光强度均无穷氏人相应的聚合物的荧光强度。我们将这咎现象称为荧光结构自猝灭效应（ＳＳＱＥ）,以区别于众所周知的浓度自猝灭现象。对于电子状态与之相反的     

基于半刚性配体的柔性超微孔金属有机骨架的合成及其尺度选择性二氧化碳捕获

基于半刚性的配体3'',5''-di(1H-1,2,4-triazol-1-yl)-(1,1''-biphenyl)-3,5-dicarboxylicacid(H₂DTBDA)和硝酸钴制备了一个柔性超微孔的金属有机骨架{[Co(DTBDA)]·4H₂O}_n(FJI-H35),并对该材料的结构进行了系统的表征。FJI-H35活化以后可以发生自适应的结构转变,使得孔径从0.43nm收缩到0.37nm。气体吸附测试表明FJI-H35可以从氮气和甲烷中选择性捕获二氧化碳,具有很高的吸附选择性和相对低的吸附焓。突破实验进一步证实FJI-H35可以从二氧化碳/氮气(15∶85,V/V)和二氧化碳/甲烷(50∶50,V/V)混合气中高效选择性捕获二氧化碳。     

Well‐controlled 3D skeletal epoxy‐based monoliths obtained by polymerization induced phase separation

We recently presented a short communication on the preparation of epoxy‐based monoliths possessing highly ordered structures by polymerization induced phase separation based on the spinodal decomposition. In this article, we describe in detail on reaction mechanisms and structural properties of the epoxy‐based monoliths with well‐controlled macropores in the micrometer range. We prepared epoxy‐based monoliths based on diglycidyl ether of bisphenol A, bis(4‐aminocyclohexyl)methane, and polyethylene glycol with a bicontinuous structure by in situ step‐growth polymerization. Different morphology of epoxy‐based monoliths could be obtained by changing formulation of monomers and porogenic solvents. Characterizations of their morphologies were performed using scanning electron microscopy, mercury intrusion porosimetry, small angle X‐ray scattering, and gas adsorption measurement (BET method). © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 46: 3272–3281, 2008