高分子聚合物热输运调控的研究进展

高分子聚合物基热界面材料对高密度集成电路的散热起到至关重要的作用。本文主要阐述 高分子聚合物热导率的理论及实验研究进展,重点介绍近年来关于调控高分子聚合物热导率的相 关工作。此外,本文还对高分子聚合物热输运调控的发展趋势进行了展望,讨论目前研究中尚未 解决的问题及瓶颈。     

Li1.5Al0.5Ge1.5P3O12/高分子固体电解质表界面结构与分子运动的固体NMR研究

相对于传统锂离子电池,全固态锂电池具有安全性能高、循环寿命长、能量密度高等优点,是目前锂电池研究领域的热点之一．作为全固态锂电池的核心组成部分,固体电解质是实现全固态锂电池高性能的关键材料．本文设计了一种高分子-锂盐-陶瓷的复合物固体电解质．通过多种固体核磁共振（NMR）方法研究了该材料中高分子-陶瓷的界面层结构和界面高分子链段的分子运动．     

先进固体NMR技术研究高分子结构与动力学

随着固体NMR理论和谱仪硬件技术的不断发展,近年来固体NMR技术在高分子多尺度结构与动力学研究领域中正发挥着越来越重要的作用. 多脉冲及高速魔角旋转（MAS）等质子高分辨技术的发展使得高灵敏度的¹H谱可有效地用于高分子化学结构与链间相互作用的检测;基于化学键（J-耦合）相关和通过空间（偶极耦合）相互作用的各种二维异核相关谱NMR新技术,使得复杂高分子的链结构得以严格解析. 基于MAS下同核和异核偶极-偶极相互作用、化学位移各向异性等各向异性相互作用重聚的系列新技术,使得研究者可在采用高分辨¹H或¹³C 检测信号的同时检测准静态下的各向异性相互作用,进而获得与之密切相关的结构和动力学信息. 通过质子偶极滤波技术可有效检测多相聚合物中的界面相与相区尺寸、高分子共混物中的相容性等问题. 在动力学的研究中,通过质子间自旋扩散的有效压制技术和化学位移各向异性的重聚,目前已经可以有效地获取链段上单个化学键的快速局域运动以及链段的超慢分子运动. 上述丰富的多尺度NMR技术可以使研究者在不同空间和时间尺度上对高分子聚合物的微观结构、相分离和动力学行为等进行详细的研究,进而阐明高分子微观结构与宏观性能的关联. 该文以固体NMR中最主要的2类核（¹H和¹³C）的检测技术为主线,简单介绍近年来固体NMR领域的一些最新研究进展及其在高分子结构和动力学研究中的应用.     

高分子有机场效应晶体管中半导体薄膜结晶行为及微观结构变化的研究

为了探索高分子有机场效应晶体管(OFET)中高分子自组织机理与电荷传输的关联性,采用同步辐射掠入射X射线衍射技术研究了高分子OFET中以高度区域规则的聚(3-己基噻吩)(RR-P3HT)为代表的半导体层的结晶行为及微观结构组织变化,及其引起的高分子半导体电荷传输机理.研究发现,采用自组装单分子层(SAMs)技术进行界面修饰,可以完善绝缘层与RR-P3HT半导体层之间的界面效果.SAMs的形成改善了界面,可以有效地控制上层RR-P3HT半导体层的结晶性及微观结构,使较多的噻吩环面垂直于衬底、得到π-π堆积方向平行于衬底的二维微晶粒薄片结构,这种微观结构有效地形成了二维共轭电荷传输通道,完善了在RR-P3HT工作层生长过程中的自组织机理;并且对于RR-P3HT半导体工作层来说,慢速生长过程比快速生长过程更有利于有效的二维共轭微晶粒薄片生长,更能完善RR-P3HT工作层生长过程中的自组织机理. 关键词： 高度区域规则的聚(3-己基噻吩)有机场效应晶体管 同步辐射掠入射X射线衍射 自组织机理 微观结构     

高分子发光二极管载流子注入过程研究

采用交流阻抗谱，电容-电压，电容-频率等实验方法，研究了共轭高分子MEH-PPV(poly［2-methoxy，5-(2-ethylhexoxy)-1，4-phenylene vinylene］)发光二极管的载流子注入过程.对于结构为ITO/PEDOT/MEH-PPV/Ba/Al的发光器件，实验结果表明，电极界面是欧姆接触的，载流子的注入是非平衡的，器件薄膜中存在陷阱容易俘获注入电荷，形成空间电荷区，陷阱密度约为3.75×10¹⁶cm^-3. 关键词： 高分子发光二极管 交流阻抗谱 cole-cole图 载流子注入     

SERS光谱表征类生物膜

跨膜蛋白与配体间的相互作用研究对于探索细胞内信号转导的分子机制具有重要意义。拉曼光谱能够提供精细的蛋白质和脂类的结构信息,贵金属表面增强拉曼散射(SERS)基底上组装磷脂构建类生物膜可为表征脂类和跨膜蛋白的结构提供便利。研究制备了金纳米粒子-类生物膜结构,并获得了磷脂的SERS光谱,为研究跨膜蛋白-配体间相互作用提供了界面支持。     

有机高分子光折变材料的研究进展

基于有机高分子材料独特的化学和物理性质，阐明了发展有机高分子光折变材料的重要意义。通过对有机高分子材料的光电导和电光效应的分析，讨论了有机高分子材料成为高性能光折变材料的可能性。着重介绍了有机高分子光折变材料的化学结构和光折变性能。同时，简单分析了有机高分子光折变材料的研究现状以及当前存在的一些问题。     

熵驱动下柱状高分子刷螺旋结构的研究

自然界中广泛存在螺旋结构,在特定情形下熵能驱动高分子链形成螺旋结构.本文采用分子动力学方法研究柱状高分子刷吸附在无限长圆柱表面时的构象行为.发现其构象与嫁接支链条数、柱状高分子刷与圆柱表面之间的吸附能密切相关.在较弱的吸附能下,具有较多支链条数的柱状高分子刷能形成完整的螺旋结构,其本质就是熵驱动下形成的螺旋结构.该研究有助于加深对生物大分子螺旋结构的理解.     

非水体系中吡啶和乙腈在铂电极上竞争吸附的表面增强拉曼光谱研究

继非水体系中CO在过渡金属表面吸附的表面增强拉曼光谱（SERS）研究之后，本文是又一篇关于非水体系中过渡金属表面SERS研究的文章。从拉曼谱峰的变化结果发现，吡啶在Pt电极表面是强烈的化学吸附，并且由于其吸附的量和吸附取向随电位在不断地变化，与水体系中吡啶（Py)在Pt电极表面的吸附相比较，SERS谱峰除了强度较低之外，在可研究的电位区间、谱峰位置以及其随电位变化等方面都存在着不同，这缘于结构较为复杂的有机溶剂分子在电极表面组成了更为复杂的界面结构，造成固／液界面的电迁移等电极动力学过程发生了变化，为了说明这一现象，文中还采用强吸附离子I^-进行研究，得到相似的结果。     

同步辐射显微技术在高分子材料结构研究中的应用

高分子材料以其优异的性能广泛应用于人类生活的每个角落,但其发展受限于研究手段.基于同步辐射先进光源的研究方法(如散射、吸收和成像等)具有高的空间、时间和能量分辨的优势,是揭示高分子材料多尺度结构形成和演化动力学最有效的工具之一.文章结合作者和国内外同行的工作,以具体案例的形式介绍了同步辐射技术在高分子材料结构研究中的应用.希望能起到抛砖引玉的作用,吸引更多的从事高分子材料结构研究的同行利用同步辐射开展科学研究,同时希望更多的进行物理学研究的同行来帮助回答高分子物理的一些基本科学问题.     

固态高分子体系多尺度分子运动的核磁共振研究

固体核磁共振技术是研究固态高分子材料中结构和分子动力学的一种非常重要和有效的手段. 该技术的一个重要特点是可以通过合理的实验方法,实现对研究体系中从低频(Hz)到中频(kHz)乃至高频(MHz)范围内分子运动的观测. 因此,固体核磁共振技术非常适合研究高分子体系中各类不同尺度分子运动. 该文首先简要介绍核磁共振研究分子运动的基本原理和方法,以及固态高分子体系的结构和分子动力学特点,然后结合固态高分子体系中的一些例子对核磁共振在固态高分子多尺度分子运动方面的一些研究成果展开讨论.     

溶剂诱导的金纳米哑铃液液界面组装用于人体尿液中毒品SERS检测

本文开展了基于表面配体交换后溶剂诱导的金纳米哑铃液液界面组装及其用于人体尿液中毒品的SERS检测研究。利用配体交换的金纳米哑铃在诱导溶剂的作用下,在有机相和水相界面自组装成大面积的单层界面薄膜,同时结合对人体尿液中毒品进行快速分离和提纯的方法,解决纯化后有机相与SERS基底的相容性,在基底液液界面组装的同时实现对待测体系毒品分子的界面富集,并进行界面处的原位SERS检测。该方法灵敏度高、检测速度快,可用于公安及司法部门的疑似含毒品人体尿液的高通量检测。     

非水体系的表面增强拉曼光谱研究

本文主要报告了本研究小组自八十年代末至今应用SERS效应对电极/非水溶液界面现象进行研究的一些结果。研究电极从具有强SERS效应的金、银、铜等贵金属,拓宽至铁、镍、铂等过渡金属。借助非水体系SERS的特殊性,我们主要开展了非水体系中溶剂的界面特性、溶质的表面吸附及表面化学反应如C1分子在铂族金属表面的解离反应等研究。此外,对作为非水体系中无法彻底去除的水分子的表面吸附模型也进行了较详细的研究。     

半刚性高分子链螺旋结构诱导纳米棒的有序结构

在自然界中, 螺旋结构广泛存在. 在熵的驱动下, 高分子链能在某些特殊情形下形成螺旋结构. 采用分子动力学方法研究了高分子链诱导纳米棒的自组装行为, 发现纳米棒/高分子链体系的构象与纳米棒的数量、高分子链的刚性等密切相关. 当纳米棒与高分子链之间存在适度吸附能时, 纳米棒能够形成三种完全不同的构象, 特别是在半刚性高分子链诱导下纳米棒能够形成线型排列. 研究结果对新型材料制备具有一定指导意义.     

气/液界面自组装金纳米粒子薄膜作为SERS基底检测三聚氰胺

采用气/液界面自组装方法制备金纳米粒子薄膜作为SERS基底,其结构规整、均匀,利用此基底对三聚氰胺实现高灵敏的半定量分析。此SERS基底的制备是直接于水相合成的金纳米粒子中加人正十二硫醇,金纳米粒子通过硫醇修饰后由亲水性转变成疏水性质,在相界面上自组装为致密金纳米粒子单层膜结构。这种SERS基底不仅制备方法简单,而且应用范围广,除了检测三聚氰胺还可以拓展到其他的非极性的分子如多环芳烃等高灵敏的半定量分析。     

高分子

有机高分子材料的应用已经有长远的历史,例如纤维素、蚕丝、橡胶是我们所熟知的。合成高分子工业的兴起,从我们现在日常使用的电木(酚醛塑料)的制造开始,才不过五十年的历史。高分子科学更是十分年青的学科,从橡胶、热塑性塑料等性质的研究,认识到这些物质是由分子量很大的长链分子所构成,提出“高     

Cu2O-Au复合材料表面甲基橙降解过程的原位SERS研究

SERS技术因其极高的表面灵敏度和选择性而成为表界面反应过程研究的重要工具之一,而光催化性能的调控建立在对其反应过程的分子水平的认识基础上,通过SERS基底与光催化材料的结合可实现催化反应过程的现场监测。本文制备了具备催化活性和SERS活性的双功能Cu₂O-Au复合材料,研究了其SERS增强和光催化降解甲基橙(MO)性能,并采用SERS技术现场研究了光催化降解MO的过程。研究表明,双功能Cu₂O-Au复合材料可将SERS效应和光催化性能有效复合,实现Cu₂O-Au界面处光催化降解过程的现场监测。表面Au纳米粒子的引入可使Cu₂O的SERS效应增强两个数量级,催化降解性能增加1倍;现场SERS监测揭示了光催化降解过程中MO分子的N=N最易断裂,C=C最难断裂,各化学键断裂容易程度由高到低依次为N=N> Ph₁-N=、=N-Ph₂ 以及Ph₁-N=、C-N> Ph-N。     

覆金滤纸上的金纳米颗粒的尺度对C_(60)/C_(70) 的SERS影响(英文)

表面增强拉曼散射(SERS)光谱对于研究薄膜材料的界面特性及其在基质表面的吸附行为有非常重要的意义。本文在非水体系得到了一系列高质量的C6 0 /C70 SERS谱(其增强因子达1 0 5) ,并通过对不同粒径条件下的C6 0 /C70 SERS谱进行广泛的比较研究,发现覆金滤纸上金纳米颗粒的尺度是C6 0 /C70 的SERS效应很灵敏的影响因素。丰富了SERS机制非水体系的实验证据,更为富勒烯薄膜材料提供了一套SERS光谱检测的优化方法和思路     

蠕虫状链模型在高分子物理研究中的应用

蠕虫状链模型可以更好地描述非柔性高分子的空间链构象统计,因此被公认为是更加接近真实高分子的粗粒化高分子链模型.本文从蠕虫状链模型的物理特点出发,简单回顾了该模型在自洽场理论方法中的发展历程,着重从三个研究方向总结了近年来蠕虫状链模型在高分子物理研究中的应用:高分子液晶相结构及其转变的研究;几何表面对高分子体系的影响;蠕虫状嵌段共聚物自组装.最后,针对现有理论的发展现状,对未来基于该模型的场论模拟方法的发展方向提出了展望.     

低维光电材料缺陷与界面增强拉曼散射

近年来,一系列新型低维光电材料相继涌现,展现出优异的性能.这些光电材料与表面增强拉曼散射(SERS)技术相结合,显示出巨大的应用潜力,有望成为高灵敏SERS活性基底.缺陷与界面调控是低维光电材料SERS应用的重要策略,本文将重点介绍新型低维光电材料缺陷与界面增强拉曼散射的种类和增强机理.通过对缺陷与界面增强拉曼散射的应...