表面增强拉曼光谱研究高分子—金属界面结构

表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）是近十几年来迅速发展起来的一种有力的表界面分析手段。本文简要地介绍了作者对激光拉曼制样技术的改进，以及ＳＥＲＳ在金属表面的聚合反应，聚合物在金属表面的取向，高聚物－金属表面微观结构等研究中的应用。     

表面增强拉曼光谱研究高分子－金属界面结构

表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）是近十几年来迅速发展起来的一种有力的表界面分析手段。本文简要地介绍了作者对激光拉曼制样技术的改进，以及ＳＥＲＳ在金属表面的聚合反应，聚合物在金属表面的取向，高聚物－金属表界面微观结构等研究中的应用。     

高分子复合材料界面结构研究

高分子材料表、界面的结构变化或化学反应常影响该材料的性能。聚合物的表面结构及复合物的界面结构研究,对于工程材料、粘合及涂料工业都有重要的意义。近十几年来迅速发展起来的光谱技术,使这项研究工作可以普及到许多实验室去进行。其中X射线光电子能谱(XPS或称为ESCA)、俄歇电子能谱(AES)、离子散射光谱(ISS)、穆斯     

微波辅助仿生矿化增强石墨烯与聚乳酸的界面相互作用

石墨烯纳米片在提高聚乳酸(PLA)复合材料力学性能和气体阻隔性能等方面具有良好的应用前景,但通常在不同程度上受限于较差的界面相互作用.本文通过高效且环境友好的微波辅助水相仿生矿化方法,在石墨烯纳米片表面直接生成高结晶度、高结构规整度的羟基磷灰石纳米晶须,获得了具有良好分散性和界面结合力的仿生矿化石墨烯(BMGr)纳米杂化体.将BMGr纳米杂化体均匀分布于聚乳酸纤维表面,通过受限成型(60℃,3 MPa)获得了具有强界面结合的复合薄膜,大幅提高了力学性能.值得强调的是,BMGr增强聚乳酸复合薄膜的拉伸强度、杨氏模量和拉伸韧性分别达到22.6 MPa,199 MPa和6.6 MJ/m³,是纯PLA纤维膜的6.46,3.75和8.25倍.本文不仅发展了有效修饰石墨烯纳米片的技术路线,更为制备高强度高韧性的聚乳酸复合材料并阐述其结构-性能关系提供了研究思路.     

隐藏高分子界面及生物界面分子结构的和频振动光谱研究

界面的分子结构决定界面的性质.为了以优化界面的结构来改进材料的性质,原位实时地研究界面的分子结构是很重要的.近年来和频振动光谱已发展成为一个很有效及独特的手段来研究隐藏界面的分子结构,例如液/液界面、固/液界面及固/固界面等.这篇综述讨论了和频振动光谱在研究高分子界面及生物界面等复杂界面的分子结构上的应用.具体说来,本文论述了高分子表面在水里的分子结构变化,高分子及模型粘合促进剂硅烷在界面相互作用的分子机理和隐藏的高分子/高分子及高分子/金属界面的结构.另外,此文还将介绍不同二级结构的多肽及几个有代表性的蛋白分子在界面的结构.界面在诸如化学、生物、物理、材料科学及工程和纳米技术等许多领域都很重要.发展一个独特的能原位研究隐藏界面的分子结构的技术会有力地促进这些领域的研究及跨学科研究的发展.     

高分子基非晶态合金带增强复合材料性能的研究

测试了一系列非晶态合金带及其增强复合材料的力学性能。采用混合定理和Ｔｓａｉ－Ｈａｌｐｉｎ方程计算了层状单轴铺层的非晶态增复合材料的纵向和横向拉伸强度和模量。     

高分子仿生有序微结构及其反射和响应特性

介绍了具有减反射和刺激响应性能的高分子仿生有序微结构,总结了近年来报道的高分子仿生有序微结构的仿生设计、结构构筑及性能研究的工作.最后就高分子仿生有序微结构的发展方向及其面临的问题和挑战进行了展望.     

含肽侧链仿生高分子吸附剂的合成与性能

模拟β-内酰胺酶结合部位的结构,设计了一系列含肽的仿生高分子吸附剂,用对称酸酐法以固相合成技术将肽段分步接枝在功能基化的交联聚(N,N-二甲基丙烯酰胺)载体上,然后研究了仿生吸附剂对β-内酰胺抗生素氨苄青霉素和头孢噻肟的吸附性能.结果说明,当肽段富含赖氨酸时,相应的吸附剂具有良好的吸附性能,而且证明静电作用和氢键作用在吸附过程中发挥着重要作用.     

高分子共混体系界面张力的研究

<正> 在高分子多相体系中,相间界面张力(γ_(12))是微区的重要控制因素,无论是Donatelli,Sperling等提出的IPN体系微区尺寸关系式,还是Tokita提出的共混体系中分散相粒径表达式,都含有界面张力因子。 然而,由于高分子体系中界面张力测定的诸多实际困难,当前在国内外非常多的研究工作中,广泛地采用了一些替代的办法,应用较多的有以表面张力差来代替界面张力的Antonow原则延伸及一些近似的计算方法,如Wu及Girifalco和Good提出的由表     

柔性抗结冰表面的制备及其性能

冰的附着和累积是常见自然现象,但给人类社会带来诸多不便甚至发生重大事故。抗结冰表面是当前研究的热点课题之一,其表面特性是影响结冰最为关键的因素。但是结冰条件的复杂性及结冰类型的多样性致使抗结冰材料的研究面临很大挑战,存在的稳定性差、应用条件局限性等诸多问题尚未解决,不能满足实际应用的需求。本文根据表面分子的柔性或滑移性对抗结冰性能的影响,提出了柔性抗结冰表面的概念,总结了柔性抗结冰表面的种类(本征柔性表面、缓释柔性表面、润滑柔性表面)及其抗结冰机理和近年来取得的一些重要研究成果,并对柔性抗结冰表面存在的问题进行了分析,以期为抗结冰材料的研究提供新的研究思路和方法。     

高分子熔体和浓溶液流变性能的研究

基于多重缠结网络结构模型和高分子链上缠结点在流动中可进行动态解缠和再缠结的多重蠕动机理,用统计力学和动力学相结合的方法,分别计算出了缠结链组的末端距分布函数;处于缠结状态下高分子链构象统计分布函数;受力下聚合物熔体粘弹性形变自由能和解除外力下高分子挤出体可回复性粘弹性形变自由能,提出了高分子挤出体可回复形变的粘弹性分子理论。推导出的高分子熔体的回忆函数、简单剪切流下的本构方程和物料函数,并采用一种新的方法测定出物料的四种参数： η0、 GN0、 n′和 a。对于高分子挤出体,可回复性粘弹性形变由快速弹性形变和慢速粘弹性形变两者组成,当把两种形变量的复合结构参数－分子链的反式构象分数引入两种形变自由能表达式后,就从理论上得到了可回复形变量同挤出胀大比间的定量表达式,从而建立起一个具有分子链结构参数的新的挤出胀大比方程,可回复形变量同挤出条件（温度、挤出速率和量以及口模长径比不同的挤出机）和树脂结构特征（分子量及分布）的关系式以及在特殊情形下的简化表达式,并用几种高分子熔融体系的挤出胀大比和可回复性形变量的实验数据对理论进行验证,理论方程同实验数据较好的符合。     

固相微萃取中高分子涂层的研究

聚甲基乙烯基硅氧烷首次被用作固相微萃取（ＳＰＭＥ）装置的固相涂层,通过顶空固相微萃取气相色谱分析（ＨＳ－ＳＰＭＥ－ＧＣ）对使用聚甲基乙烯基硅氧烷固相涂层的ＳＰＭＥ装置进行了评价。对其使用厚度、温度及选择性进行了较深入的研究,找到了它的最佳使用条件和适用范围,并与商品化的ＳＰＭＥ涂层作了比较。对ＨＳ－ＳＰＭＥ－ＧＣ和ＨＳ－ＧＣ两种方法也作了比较,指出两者的适用范围不同。     

柔性染料敏化太阳电池的制备和性能研究

柔性染料敏化太阳电池作为具有低生产成本的实用化技术受到高度重视.本文研究以金属钛为基底的纳晶TiO2薄膜电极和以导电涂层聚合物为基底的对电极组成的柔性染料敏化太阳电池.为提高光电转换效率,采用直流低场电泳沉积、直流和脉冲电压下的电化学阳极氧化及丝网印刷,结合高温烧结方法,制备金属钛为基底的纳晶TiO2薄膜电极和TiO2...     

高分子冠醚毛细管柱的性能研究

本文报道了3种新的聚硅氧烷侧链冠醚作气相色谱固定液,并涂渍成弹性石英毛细管柱,这种毛细管柱具有优良的色谱性能,它们具有柱效高,热稳定性好,选择性强的特点,适于分离各种异构体。     

受限于平行界面之间高分子链力学行为的研究

采用PERM(pruned-enriched-rosenbluth method)算法,和简立方格点上的自避行走模型,研究了受限于平行界面之间的星型高分子链和线型高分子链的力学行为,并将两种结果进行了比较.模拟结果表明,如果界面对高分子链存在吸附作用,界面之间距离D的增大需要外力的作用;如果界面对链没有吸附作用,则D的增大是一个自发的过程,无需外力的作用.随着界面间距D的增大,通过计算星型链和线型链的均方回转半径〈S2〉和形状因子〈δ*〉,研究了链尺寸和形状的变化情况.另外,为了更细微地了解星型链和线型链的结构及力学行为,还研究了受限高分子链在平行界面之间的轨链(train)、环链(bridge)和尾链(tail).     

通过掺杂柔性二胺单体增强聚酰亚胺性能:分子动力学模拟

聚酰亚胺(PI)被视为一类以其卓越性能而闻名的高性能聚合物材料。传统聚酰亚胺的一个关键问题是其熔体的加工性能较差。在本研究中,设计了一种新的聚酰亚胺单体Am-Di,其特点是由氮原子连接的苯环组成的柔性结构。通过详尽的研究,我们对Am-Di掺杂到聚酰亚胺中对其玻璃化转变温度、均方位移、力学性能和相对介电常数等性质的影响进行了深入探讨。结果表明,在聚酰亚胺体系中,掺杂新型二胺可以加速聚酰亚胺分子链的运动,从而降低聚酰亚胺体系的玻璃化转变温度。在Am-Di掺杂量为20%的情况下,PI-20%表现出最高的弹性模量(4.505Gpa),比纯PI高1.2倍。此外,随着掺杂比例的增加,聚酰亚胺的相对介电常数降低。这些发现表明,Am-Di的掺杂对聚酰亚胺材料的性能具有积极影响,特别是在增强机械性能和调控电气性能方面,为进一步改进聚酰亚胺材料的设计和应用提供了有价值的见解。     

高分子忆阻材料的设计、制备和神经突触仿生研究进展

自从1971年加州大学伯克利分校电子理论家蔡少棠教授提出忆阻器(又称记忆电阻,第四种电路元件)假设后,引起了材料科学家和固体物理学家的极大的研究兴趣。作为一种在计算机数据存储和神经运行领域具有广泛潜在应用价值的非线性动态电子器件,其影响可以追溯到发明电阻器、电容器、电感器之前。与生物大脑的神经突触类似,忆阻器兼具记忆和逻辑运算的功能。本文综述了近年来高分子忆阻材料的合成和生物神经突触模拟研究进展。利用不同的前、后突触刺激可以模拟神经突触展现的一些诸如短期/长期可塑性(STP/LTP)、尖峰时间相关的可塑性(STDP)、穗率相关塑性(SRDP)和学习-记忆-遗忘等基本功能。大量研究结果已经表明:材料体系的电荷转移与传输、分子间弱相互作用、材料分子结构、聚集态结构、薄膜微结构和电输运特性等因素对材料忆阻效应有显著影响。     

磷酸胆碱基细胞膜仿生药物缓释涂层材料的研究

随着现代医学的飞速发展 ,各种微创介入医疗装置如医用导管 (Catheter)、手术导引线(Guidewires)、金属支架 (Stents)等已广泛地应用到各种医疗技术中 ,极大地丰富了现代医学诊疗手段 .然而在临床应用中 ,现有的装置依然不同程度地存在感染、凝血和术后组织增生等问题[1 ] .设计生物相容性聚合物基载药涂层和实现药物在预定部位的定向释放 ,为解决这些问题提供了有效途径 [2～ 5] .血红细胞膜具有由磷脂分子自组装形成的双层膜 .细胞生物学研究表明 ,细胞膜外层带有等量正电荷和负电荷的卵磷脂不会激活内源性凝血途径 .因此人们设计了磷酸…     

高分子缓释化肥的缓释性能研究

对一种含氮、磷、钾三种营养元素的高分子型缓释化肥—MSF,分别在去离子水及土壤溶液中进行了养分释放规律的研究.实验结果显示:在120天内,MSF在去离子水中失重不到40%,氮、磷、钾三种营养元素也只分别溶出了30%,28%和38%;而在土壤溶液中,在120天内,MSF失重接近100%,氮,磷,钾三种营养元素基本完全转化为小分子物质溶入土壤溶液中.实验结果表明:(1)MSF初期溶出率较低,能显著的减少淋溶损失.(2)MSF能在土壤溶液中完全降解,养分的可利用率高.(3)MSF水解反应缓慢,性能较为稳定,便于存放和使用.     

两性离子自组装仿生表面的制备、 表征及抗黏附性能

设计与合成了磺酸甜菜碱型的两性离子化合物: N,N-二甲基氨甲酸乙酯基丙基三乙氧基硅烷磺酸内盐(SiNNS), 利用红外光谱(FTIR)和氢核磁共振波谱(¹H NMR)对其分子组成与结构进行了表征. 通过自组装技术将SiNNS分子构筑在玻璃基材表面, 形成了模拟细胞外层膜的仿生表面. 利用原子力显微镜(AFM)、 X光电子能谱(XPS)和接触角测量仪对表面的形貌特征、 化学组成和润湿性进行了表征. 以空白玻璃为对照样品, 研究了这一表面的防雾性能和抗细菌黏附性能. 结果表明, 所制备的两性离子自组装仿生表面具有超亲水性和水下超疏油特性, 其水滴接触角为9.2°, 水下油滴接触角接近180°; 与对照样品相比, 两性离子自组装表面具有优异的防雾性与抗细菌黏附性.