反气相色谱法对八异辛基倍半硅氧烷热力学性质的表征

采用反气相色谱技术,以23种溶剂为探针分子,表征了八异辛基倍半硅氧烷(octaisooctyl-POSS)的热力学性质,包括摩尔溶解焓、分子间相互作用参数、质量活度系数、Hansen溶度参数,并有效判断了溶剂探针分子与共聚物分子间的相互作用以及共聚物在这些溶剂中的溶解性.结果表明,在实验温度范围内(343 ～393 K),烷烃、芳香烃、卤代烃类、乙醚以及乙酸甲酯是octaisooctyl-POSS的良溶剂,乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸正丁酯与乙酸正戊酯是中等溶剂,醇类、丙酮以及四氢呋喃是不良溶剂;Hansen溶度参数表明,octaisooctyl-POSS与烷烃分子强烈的色散作用使其在烷烃溶剂中具有优良的溶解性能.     

POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究王鹏金云皮丕辉文秀芳徐守萍程江

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

POSS基杂化含氟丙烯酸酯共聚物涂膜的表面相分离与疏水性研究

采用自由基溶液聚合法成功合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)基杂化含氟丙烯酸酯共聚物,并采用核磁共振仪(NMR)和凝胶渗透色谱仪(GPC)表征了共聚物,其中POSS和含氟单体分步加入到反应中.首先将共聚物溶解到三氟三氯乙烷(F113)和乙酸乙酯的混合溶剂中配制成溶液,然后通过直接在玻璃片上滴落共聚物溶液制备了共聚物涂膜.采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪考察了F113和乙酸乙酯的配比对共聚物涂膜表面形貌、表面元素组成、表面粗糙度以及表面疏水性的影响.实验数据表明POSS在表面能够聚集成纳米颗粒并能极大增强涂膜表面粗糙度和疏水性.共聚物表面同时存在POSS聚集与有机相微相分离两类相分离行为,并形成了复合粗糙结构.虽然POSS和含氟段竞争迁移到表面,但是随着混合溶剂中F113的增多,涂膜表面含氟量越来越多,同时POSS在表面的聚集体越来越少,表面平均粗糙度越来越小,最终涂膜的疏水性越来越强,这说明F113有助于提升氟的趋表迁移能力,使涂膜表面含氟链段占据较多的表面空间,从而抑制了POSS在表面聚集分布.当使用纯F113作为溶剂时,共聚物涂膜的表面氟含量为45.25%,平均粗糙度为93.4 nm,此时静态水接触角最大为135.0?,表现出优异的疏水性.     

甘草次酸修饰PEG-PLGA纳米粒的制备及与肝癌细胞的亲和性

将肝靶向分子甘草次酸偶联至聚乙二醇-聚(乳酸-羟基乙酸)(PEG-PLGA)嵌段共聚物上.以聚乙二醇维生素 E(TPGS) 为稳定剂,采用溶剂挥发法制备肝靶向纳米粒子,通过核磁共振、红外光谱、激光光散射及透射电镜等方法对共聚物及纳米粒子的理化性质进行表征;运用噻唑蓝(MTT)比色法评价纳米粒子作为药物载体的安全性,并通...     

双(环戊二烯基)二氯化锆催化合成乙烯-笼型倍半硅氧烷杂化共聚物及其结构表征

通过双(环戊二烯基)二氯化锆(Cp₂ZrCl₂)催化剂和改良的甲基铝氧烷(MMAO)助催化剂, 合成了无机-有机杂化共聚物. 研究了2种具有不同单乙烯基反应基团的笼型倍半硅氧烷(POSS)与乙烯的聚合. 对共聚产物的结构、 热力学性质、 分子量及其分布等进行了研究. 共聚单体(POSS)的插入率在0.01%~0.30%之间, 随着共聚单体在共聚物中摩尔分数的增大, 聚合物的熔点和熔解热降低. 共聚物的热重分析结果显示, 乙烯-POSS共聚物拥有更高的热分解温度以及较高的热分解残留量. 随着POSS的加入, 聚合物的分子量明显提高, 聚合物的分子量分布变宽.     

荧光探针在测定N-异丙基丙烯酰胺共聚物最低临界溶液温度(LCST)时的扩散过程

合成了多种不同配比的N-异丙基丙烯酰胺 (NIPAM)与丙烯酰胺 (AM)的共聚物.研究了共聚物溶液在温度变化过程中发生的线团 胶粒转变,及荧光探针分子扩散进入疏水胶粒的动力学过程.研究了扩散过程的动力学,计算了探针对不同配比共聚物扩散过程的活化能,并进行了比较和讨论.研究表明,AM在共聚物中的比例越大,相变形成的胶粒结构就越疏松.此外值得注意的是:在采用混入法引入探针用以测定该转变点时必须注意存在的探针分子的扩散问题.     

反气相色谱法表征离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的热力学参数

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体(IL)1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF₄)在343.15~373.15 K温度范围内的热力学参数.使用了一系列不同化学结构的探针分子测定[HMIM]BF₄与溶剂之间的相互作用力.根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[HMIM]BF₄之间的Flory-Huggins相互作用参数、摩尔吸附焓、无限稀释摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、无限稀释活度系数以及[HMIM]BF₄的溶解度参数.结果表明,n-C₆、n-C₇、n-C₈、n-C₉、乙醚、四氢呋喃、苯、环己烷为[HMIM]BF₄的不良溶剂;甲苯、间二甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯为[HMIM]BF₄的良溶剂.运用外推法得到了[HMIM]BF₄在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.70 (J·^-3)^0.5.实验结果证明反气相色谱法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法.获得的热力学参数体现了这种离子液体与探针分子之间的相互作用力.本研究为离子液体的进一步应用提供了参考.     

双氰基二苯代乙烯型双光子荧光环境敏感探针

构建了一个衍生于双氰基二苯代乙烯的具有推-拉电子结构的环境敏感探针(SP), 该探针可作为将溶剂生色与分子转子特性结合起来的一个典型范例. SP探针的最大发射波长随溶剂极性的增加而显著增大, 归根于激发态分子转化为一个或多个扭转分子内电荷迁移(TICT)态, 极性溶剂更有利于电荷分离态分子的稳定. 在TICT态, 分子的荧光量子产率强烈地依赖于溶剂的极性、 黏度与温度. SP探针显示了很宽的溶剂生色范围, 在环己烷和二甲亚砜中的最大发射波长(λ_em)分别为445和641 nm, 相差196 nm, 能用于溶剂极性、 溶剂种类、 黏度与温度的检测识别. SP探针在环己烷和N,N-二甲基甲酰胺中的双光子吸收截面分别为5560和130 GM, 远高于同类双光子荧光探针; 其超大的斯托克斯位移(232 nm)可显著降低吸收谱对荧光的干扰, 显示出优良的检测成像性能, 可用于细胞黏度实时动态显微成像.     

单壁碳纳米管内受限溶剂中振动光谱探针的混合量子-经典动力学模拟

利用混合量子-经典动力学模拟方法, 考察了不同管径的单壁碳纳米管(SWCT)中受限溶剂氩的径向分布以及溶质I2分子的振动弛豫动力学, 给出了I2分子的振动频率位移、振动弛豫时间随受限碳纳米管管径尺寸变化的关系. 以I2分子的振动频率位移为探针, 根据I2分子与周围环境作用的实时信息, 分析了管壁、受限溶剂对光谱探针的贡献, 在原子、分子层次上揭示了诱导频率位移的微观机制; 此外, 通过分析探针光谱的敏感性以及探针分子频率位移与振动弛豫时间的关系, 进一步阐明了振动频率位移是考察受限凝聚相中分子间相互作用的较好的探针.     

反气相色谱法表征离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的溶解度参数（英文）

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)在333~373 K温度范围内的热力学参数。使用两组不同化学结构和性质的探针分子测定了[BMIM]BF4与溶剂之间的相互作用力。根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[BMIM]BF4之间的摩尔吸附焓、质量分数活度系数、Flory-Huggins相互作用参数和[BMIM]BF4的溶解度参数。结果表明,所选溶剂中n-C10、n-C11、n-C12、四氯化碳,环己烷和甲苯为[BMIM]BF4的不良溶剂;二氯甲烷、丙酮、氯仿、乙酸甲酯、乙醇、甲醇为[BMIM]BF4的良溶剂。运用外推法得到了[HMIM]BF4在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.39(J/cm3)0.5。实验结果证明IGC法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法。本研究为离子液体的应用及相关工作提供了理论参考。     

N-异丙基丙烯酰胺/丙烯酸十八酯共聚物水溶液胶束及相分离行为研究

合成了N异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸十八酯(ODA)的共聚物.利用荧光探针和滴重法研究了NIPAMODA共聚物在水溶液中的胶束形成过程.同时还利用荧光探针法研究了共聚物水溶液在温度升高时出现的LCST(LowerCriticalSolutionTemperature)现象,表明该高分子在温度升高时存在着相分离现象.利用LB技术测量共聚物不溶单分子膜的PA曲线,发现随着温度升高共聚物的单分子膜越来越凝聚的反常现象,这从另一个侧面证实了共聚物NIPAMODA的相分离行为,并对此现象作了讨论.     

星型POSS/PMMA复合材料的ATRP合成及其热性能研究

以γ-氯丙基三乙氧基硅烷为原料合成八官能团γ-氯丙基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS),以该POSS为引发剂,通过原子转移自由基聚合(ATRP)合成具有星型结构的POSS/PMMA复合材料.通过傅立叶红外(FTIR)、核磁共振(NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)和X-射线衍射(XRD)等手段对POSS和POSS/PMMA的化学组成和结构进行了表征,结果表明已经合成八官能团γ-氯丙基POSS,POSS/PMMA复合材料具有分子设计的预定结构,且复合材料的分子结构得到了较好的控制.通过ATRP法实现了POSS在聚合物中的单分散.此外,TGA的研究表明,POSS的引入提高了聚合物的热稳定性.     

反气相色谱法表征离子液体1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐的热力学参数（英文）

采用反气相色谱法(IGC)表征了离子液体(IL)1-己基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([HMIM]BF4)在343.15~373.15 K温度范围内的热力学参数。使用了一系列不同化学结构的探针分子测定[HMIM]BF4与溶剂之间的相互作用力。根据探针分子的保留时间计算得到探针分子与[HMIM]BF4之间的Flory-Huggins相互作用参数、摩尔吸附焓、无限稀释摩尔混合焓、摩尔蒸发焓、无限稀释活度系数以及[HMIM]BF4的溶解度参数。结果表明,n-C6、n-C7、n-C8、n-C9、乙醚、四氢呋喃、苯、环己烷为[HMIM]BF4的不良溶剂;甲苯、间二甲苯、甲醇、乙醇、二氯甲烷、四氯化碳、氯仿、丙酮、乙酸乙酯、乙酸甲酯为[HMIM]BF4的良溶剂。运用外推法得到了[HMIM]BF4在室温(298.15K)时的溶解度参数为23.70(J·cm-3)0.5。实验结果证明反气相色谱法是一种简便准确的获得离子液体热力学参数的方法。获得的热力学参数体现了这种离子液体与探针分子之间的相互作用力。本研究为离子液体的进一步应用提供了参考。     

基于多面体低聚倍半硅氧烷体系的一种独特发光现象

实验发现将2种POSS（多面体低聚倍半硅氧烷）单体氨苯基异丁基POSS和八异丁基POSS置于四氢呋喃搅拌加热后，原来不发光的POSS单体表现出较强的发光。为解释这个发光现象，我们对溶剂处理前后的POSS材料进行了结构和发光性能表征，通过¹HNMR、²⁹Si NMR及红外光谱等方法表征了POSS材料在THF中加热处理前后的结构，实验结果表明，这两种POSS在处理前后结构几乎没有变化，可以保持完整的笼状结构，但处理后的POSS分子¹H NMR谱中含有少量的溶剂峰。FTIR结果也表明处理前后的POSS结构几乎不变；我们也通过XPS表征了处理后的POSS中Si原子的价态，结果表明其价态未发生变化。结合这两种POSS材料处理前后的发光性能以及结构表征结果，我们认为，这种发光现象可能与POSS的吸附效应有关，即溶剂分子进入POSS笼中，形成POSS/溶剂加合物，从而改变了原来的POSS的电子结构，使得相应的POSS材料出现发光现象。     

丙烯酰胺多面体低聚倍半硅氧烷在超临界CO2中的RAFT聚合

以超临界CO₂为聚合介质, 硫代苯甲酰基特丁基硫酯(TTBT)为链转移剂, 通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备了聚丙烯酰胺多面体低聚倍半硅氧烷(PAMPOSS)均聚物及其与甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的嵌段共聚物(PAMPOSS-b-PMMA). 对产物结构组成和分子量及其分布进行表征. 结果表明, 在TTBT的控制下, POSS的均聚物和嵌段共聚物具有高分子量及窄分子量分布. 含POSS单体在超临界CO₂中为均相聚合, POSS聚合物的结晶性在一定程度上影响其在超临界CO₂中溶解性.     

双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯中的自聚集行为

以α-溴乙苯为引发剂,溴化亚铜为催化剂,2,2'-联吡啶为配体,用原子转移自由基聚合(ATRP)法合成了结构一定的嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸丁酯(PSt-b-PBA).经水解制备了双亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PSt-b-PAA);采用单溶剂溶解法配制了PSt-b-PAA在甲苯中的反胶束溶液;以极性荧光化合物N-1-萘乙二胺盐酸盐(NEAH)为极性微区探针,用荧光光谱法并配合透射电镜观察探索了双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA在甲苯溶液中的自聚集行为,考察了双亲性嵌段共聚物浓度、链结构及温度等因素对反胶束化行为的影响规律.结果表明,亲水链PAA短而亲油链PSt长的双亲嵌段共聚物PSt-b-PAA,用单溶剂溶解法可使其在甲苯中发生自聚集,形成以亲水段为核,疏水段为壳的星状反胶束结构;反胶束为10-20nm的球形聚集态结构;PSt-b-PAA的自聚集行为及临界胶束浓度与分子链的微结构和温度等因素相关,且随着共聚物浓度的增大,小胶束会逐渐结合形成大的纺垂状聚集体.     

偶联法制备生物降解的聚乳酸-羟基乙酸/聚乙二醇共聚物及其在色素上皮衍生因子载体中的应用

以商业化的端羧基聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA-COOH)和氦基聚乙二醇羧基(NH_2-PEG-COOH)为原料,以生物型分子1-(3-二甲氦基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为媒介,以4-二甲氦基吡啶(DMAP)为催化剂,通过简单、绿色的羧基和胺基的偶联反应,制备了聚乳酸羟基乙酸/聚乙二醇(PLGA-PEG)共聚物分子,并以该PLGA-PEG分子为载体包裹色素上皮衍生因子(PEDF),得到了PLGA-PEG/PEDF乳剂,并进一步考察了该乳剂作为抑制血管内皮生长因子(VEGF)的潜能.采用核磁共振氢谱表征了PLGA-PEG分子结构及其接枝率,并进一步表征了在不同条件下,PLGA-PEG/PEDF乳剂对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中VEGF水平的抑制作用.结果表明,以偶联法制备的PLGA-PEG分子为载体,得到的PLGA-PEG/PEDF乳剂具有良好的生物安全性,其对VEGF具有较高的抑制作用.     

带功能基的笼形倍半硅氧烷合成进展

笼形倍半硅氧烷(POSS)是基于化学键合作用而形成的分子内杂化体系,这种有着规整立体结构同时具有单纳米尺度的有机无机杂化分子引起了研究人员的广泛关注,独特的纳米笼形结构也为分子水平上改进高分子的科学研究提供了可能性.本文综述了多面体倍半硅氧烷(POSS)的结构、性能与合成方法,重点介绍了巯基POSS、金属杂化POSS、...     

两亲嵌段共聚物溶液内胶束形成的温度效应

合成了一系列具有两亲嵌段结构的聚（乙二醇）（PEO）一聚（丙二醇）（PPO）共聚物．利用荧光探针及示差量热法测定了共聚物水溶液的临界胶束形成温度（CMT）值．发现二嵌段共聚物（PEO－PPO）和三嵌段共聚物（PEO－PPO－PEO）有着类似的变化规律，即随共聚物分子中疏水链（PPO）长度的增大，其CMT值降低．但三嵌段共聚（PPO－PEO－PPO）则因疏水链段处于共聚物分子的两端，因而在溶液中有可能形成立体网状交联结构．此外，利用探针分子在不同极性溶剂中荧光峰值波长发生位移的现象可以对形成胶束内核的组织程度、极性大小进行估测．     

分子水平研究不同嵌段结构苯乙烯/丁二烯共聚物的表面结构

利用具有准单分子层灵敏度的和频振动光谱(SFG)、原子力显微镜(AFM)和接触角(CA)测定技术研究链结构和溶剂对苯乙烯(S)/丁二烯(B)嵌段共聚物表面准分子层化学结构形成的影响.结果表明,两嵌段共聚物SB比三嵌段共聚物SBS更有利于聚丁二烯(PB)组分在膜表面富集.利用PB的选择性溶剂环己烷做溶剂时,SB膜表面层完全由纯的PB组分组成,而SBS表面则是聚苯乙烯(PS)与PB二组分共存.利用PS的选择性溶剂甲苯做溶剂时,SB与SBS表面都是PS与PB二组分共存,其中SBS表面PS组分的含量更高.原因是由于溶剂影响嵌段共聚物分子在溶液中的构象从而影响溶剂挥发后聚合物表面结构的形成.