层层自组装聚合物材料的制备及应用

受天然有机-无机层状杂化复合材料的启发,层层自组装技术在调控材料表面和界面功能方面表现出明显的优势,制备出了一系列新型的聚合物材料,在形状记忆、电磁屏幕、减震、辐射防护、生物医学等复合材料领域具有潜在的应用价值.层层自组装技术具有方法简单和快速的特点,其可广泛用于制备多层聚合物.随着层层自组装策略和机理的深入研究,其应用领域将进一步扩展.以多层聚合物材料的组装驱动力出发,总结了层层自组装技术的发展和最新研究成果,综合分析了多层聚合物的形貌调控、结构设计、形成机理、应用范围等方面的研究动态,综述了层层自组装聚合物材料的制备及应用研究,并对其未来发展方向进行了展望,为功能材料的构筑和设计提供理论依据和参考价值.     

桉叶中2种没食子单宁结构鉴定及其抗氧化研究

对桉叶多酚中主要抗氧化活性成分进行分离纯化时,得到2种具有互变异构结构的没食子单宁,其中一种为首次在桉叶中分离得到.以清除DPPH.、ABTS自由基能力和氧自由基吸收能力(ORAC)法作为抗氧化活性评价方法,采用Diaion HP-20(Tsk)大孔树脂和Toyopearl HW-40(C)凝胶柱色谱分离桉叶多酚,然后采用制备液相色谱仪进行纯化,得到2种具有强抗氧化活性的单体.ORAC实验结果显示,两者的ORAC指标分别为2.25±0.18和1.99±0.63,是标准抗氧化剂Trolox(1.00±0.00)的2倍左右.通过1 H-NMR和13C-NMR鉴定,确定2种物质分别为3-galloyl-4,6-HHDP-D-glucose(Gemin D)和2,3,4,6-二-HHDP-D-glucose(Pedunculagin),且两者葡萄糖环上的1-OH均具有α,β互变的特点,确定为α,β互变异构型没食子单宁,其中3-galloyl-4,6-HHDP-D-glucose(geminD)为首次从桉叶中分离得到.     

没食子酰微晶纤维素酯的抗氧化性能研究

用DPPH·自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基、烷基自由基引发的亚油酸氧化体系对没食子酰微晶纤维素酯的清除自由基活性进行了研究,并同Vc、没食子酸进行了比较,结果表明,没食子酰微晶纤维素酯对这几种自由基均有不同程度的清除作用,其对DPPH自由基清除能力略低于Vc、没食子酸;对O-2·自由基清除能力明显高于没食子酸,在较低质量浓度略高于Vc,在较高质量浓度略低于Vc;对·OH自由基清除能力接近Vc,但低于没食子酸;对烷基自由基清除能力明显高于没食子酸,但低于Vc.质量浓度在5 mg/mL以下,没食子酰微晶纤维素酯浓度对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基、烷基自由基的清除率最高分别达到了82.9%、23.2%、35.7%、48.9%.     

表没食子儿茶素没食子酸酯纯化研究

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)具有抗癌及抑菌等多种生理活性,是潜在航天功能食品功能因子成分。采用液相色谱的方法测定EGCG含量,应用ADS-7、ADS-8、ADS-17、ADS-21、D101、NKA-II、NKA-9型7种大孔吸附树脂对EGCG进行吸附和解吸纯化实验研究。ADS-7和NKA-II型2种大孔吸附树脂对EGCG有良好的吸附性能和解吸性能,解吸液分别为体积分数60%和70%的乙醇溶液,解吸液体积分别为6BV和5BV,解吸量分别为168.15mg和156.45mg,解吸率分别为88%和92%;应用NKA-II树脂得到的富集物中EGCG的质量分数由44.2%提高到67.9%,得率为90%。对于EGCG,不同型号大孔树脂的吸附和解吸性能存在差异,需要进行筛选和工艺优化;大孔树脂可以实现EGCG的分离纯化,在工业生产应用方面具有潜力。     

含氟聚氨酯大分子单体自组装薄膜的制备及摩擦性能

用己二酸和乙二醇在一定的条件下通过酯化和缩聚两步反应合成聚己二酸乙二醇酯（PEA）,测所得聚酯二元醇的酸酯（Av）和羟值（Qv）,得到合成聚氨酯大分子单体的原料.聚己二酸乙二醇酯（PEA）与等量的甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI-100）反应,加入十三氟-1-辛醇封端,得到含氟聚氨酯大分子单体（FPUOH）.利用分子自组装技术在玻璃基片表面制备含氟聚氨酯薄膜,对其进行结构表征和性能测试.亲水性测试结果表明,自组装薄膜与水的接触角为76.8°,证明了自组装薄膜制备的成功.微摩擦测试结果表明,含氟聚氨酯大分子自组装薄膜修饰的基底具有很好的减摩润滑效果,当载荷为400mN时,自组装薄膜的稳定摩擦系数达到0.09,适合作为轻载荷下的润滑防护保护膜.     

五倍子与没食子提取物对人工脱矿釉质再矿化的研究

目的:检测五倍子与没食子乙醇提取物处理脱矿后的牙釉质的表面硬度,考察二者对釉质再矿化的影响。方法:采用化学方法建立牙齿龋病模型,分别经五倍子和没食子乙醇提取物处理,利用显微硬度仪测试各组硬度。结果:经五倍子和没食子乙醇提取物处理后的釉质表面硬度值分别为345.4 kg/mm2和330.6 kg/mm2,再矿化的效果差异具有统计学意义(P<0.01),对照组经去离子水处理后的釉质表面硬度值为313.0 kg/mm2,硬度差异无统计学意义(P>0.05)。结论:五倍子提取物(80 mg/mL)与没食子提取物(80 mg/mL)对人工脱矿釉质均有再矿化的能力,五倍子再矿化能力强于没食子。     

用商品茶多酚制备高纯度表没食子儿茶素没食子酸酯的工艺研究

选择聚酰胺为柱填料,以商品茶多酚为原料,考察了洗脱剂pH值、温度、溶剂的不同比例、流速和不同上样量对纯化分离EGCG影响．获得的工艺条件是：在玻璃层析柱（规格500mm&#215;20mm）中装填聚酰胺（粒径150～75btm）树脂,上样量为42．9mg TP／g树脂,洗脱剂为甲醇和水混合液（v／v=4／1）,pH值3．5～4．5,温度为室温或25℃,流速为4．0mL／min．在此情况下洗脱得到EGCG的纯度可以达93％以上,回收率达86．83％以上．     

单晶硅表面制备稀土改性碳纳米管自组装复合薄膜的摩擦磨损性能

在单晶硅表面制备稀土改性碳纳米管自组装复合薄膜,采用接触角测定仪、扫描电子显微镜以及x射线光电子能谱仪分析表征薄膜的组成和结构,在UMT-2MT型摩擦磨损试验机上评价薄膜的摩擦磨损性能.结果表明:稀土改性碳纳米管可以组装到氧化的硅烷化表面而形成碳纳米管复合薄膜;复合薄膜表现出优异的摩擦磨损性能,在给定的试验条件下,其摩擦系数约为0.10～0.12,并随载荷和滑动速度增加而减小,具有较好的耐磨性能及摩擦稳定性,在微机械表面改性中显示出潜在的应用前景.     

表没食子儿茶素没食子酸酯通过活性氧生成抑制细菌的生长

表没食子儿茶素-3-没食子酸酯(EGCG)具有显著的抗氧化等生物学作用.运用平板菌落计数法,测定了5、10、20mg/L EGCG抑制细菌生长繁殖的效应,分析了200U/mL过氧化氢酶和80mg/L N-乙酰半胱氨酸对EGCG抑菌作用的影响机制.结果显示EGCG以剂量依赖方式抑制表皮葡萄球菌(S.epidermidis)和大肠杆菌(E.coil)的生长繁殖,而过氧化氢酶和N-乙酰半胱氨酸则减弱EGCG的抑菌作用,表明EGCG抑制细菌生长的作用可能是通过生成活性氧介导的.     

铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜的摩擦学特性

为研究铝金属薄膜上三氯十八硅烷(OTS)自组装分子膜的摩擦学特性,采用自组装的方法在铝金属薄膜上制备OTS自组装分子膜,分析了纳米尺度和毫牛尺度下载荷、滑动速度以及紫外照射对薄膜摩擦学特性的影响.结果表明:制备的OTS自组装分子膜具有疏水特性和良好的润滑性能.紫外照射5 min后,自组装分子膜摩擦力降低;紫外照射15 min时,自组装分子膜的网状结构受到破坏,减弱了润滑效果.在纳米尺度和毫牛尺度下,摩擦力随载荷和滑动速度的增大而增大;铝金属薄膜摩擦系数降低时,自组装分子膜磨损显著降低,摩擦副的耐久性略有提高.     

溅射Ga2O3反应自组装和脉冲激光沉积(PLD)法制备GaN薄膜

用溅射Ga2O3反应自组装和脉冲激光沉积（PLD）法分别在硅和蓝宝石衬底上制备CaN薄膜,用X射线衍射图谱（XRD）和原子力显微镜（AFM）对GaN薄膜的结构和形貌进行分析,结果表明,采用两种方法在两种衬底上均可制备出结晶较好的CaN薄膜,但硅衬底上制备的GaN薄膜的晶粒明显大于在蓝宝石衬底上制备的GaN薄膜的晶粒,进一步表明硅基溅射Ga2O3反应自组装GaN薄膜晶化程度较高.     

表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与人血清白蛋白相互作用的研究

在不同温度下,用荧光猝灭光谱、紫外-可见吸收光谱及分子对接的方法研究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用.研究结果表明,EGCG可与HSA相互作用并使HSA发生内源性的静态荧光猝灭.利用Stern-Volmer方程处理实验数据,计算得到17和37℃下的静态猝灭常数(Kq)分别为7.153×105和7.886×105L.mol-1,结合常数(KA)分别为9.541×105和9.586×105L.mol-1,结合位点(n)为1.通过计算热力学参数,可知该EGCG与HSA的相互作用是一个吉普斯自由能降低的自发过程,且二者之间的主要作用力类型为疏水作用力.根据非辐射能量转移机制,算出HSA和EGCG间的作用距离和能量转移效率分别为3.02 nm和0.188.利用Autodock3程序进行HSA和EGCG对接计算,对接结果支持了光谱学的结论.     

绿茶多酚表没食子儿茶素没食子酸酯对肝癌Hep G2细胞的增殖抑制作用和凋亡诱导效应

表没食子儿茶素-3-没食子酸酯((-)-epigallocatechin-3-gallate,EGCG)是绿茶多酚的主要成分,具有抗氧化、抗衰老、抗过敏和潜在的抗癌特性.本文运用MTT试验,DAPI染色和Annexin V-FITC分析了EGCG对肝癌Hep G2细胞的增殖抑制作用和凋亡诱导.结果表明,EGCG对Hep G2细胞具有明显的增殖抑制作用,存在剂量和时间依赖效应;EGCG能诱导Hep G2细胞凋亡,并具有剂量依赖效应.     

Au(111)表面(非)共面配体-吡啶与Fe配位形成自组装网络结构

选用4个吡啶端基共面与非共面的两种分子(分子I:5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉;分子II:四(4-(4-吡啶基)苯基)甲烷)分别与Fe配位,在Au(111)表面成功自组装形成二维配位网格结构,并探究了二维受限环境对非平面分子自组装的影响.超高真空扫描隧道显微镜实验发现,分子I主要通过Fe原子四配位形成正方形结构;分子II主要通过Fe原子三配位形成蜂窝状结构;对比发现非共面的吡啶端基除与Fe配位形成二维网络结构外,其余的吡啶端基可能成为进一步修饰Fe原子的模板,实现了表面配位结构的功能性.     

MPTS/MPTES复合自组装薄膜的制备及摩擦磨损特性分析

采用分子自组装技术,在单晶硅表面制备3-巯丙基三甲氧基硅烷(MPTS)、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTES)薄膜以及MPTS/MPTES复合自组装薄膜,利用原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱仪（XPS）及接触角测定仪对MPTS/MPTES复合薄膜的结构进行分析,并采用DF PM型动/静摩擦系数精密测定仪评价其摩擦磨损性能.结果表明,与MPTS薄膜和MPTES薄膜相比,MPTS/MPTES复合薄膜具有优异的疏水性和摩擦磨损性能,其原因在于MPTS/MPTES复合薄膜的分子体积较大并具有可移动性和特殊的柔韧性,其基底附近呈现出类似于固体紧密排列的结构并具有一定的刚性和承载能力.     

纳米Fe3O4/氟碳树脂磁场诱导自组装抗反射薄膜的制备及表征

为了获得高度取向的阵列材料,以水热合成的纳米Fe₃O₄磁性颗粒为功能物质,氟碳树脂为薄膜基体,在磁场作用下定向生长成具有磁性针状阵列结构的自组装抗反射薄膜,并考察不同Fe₃O₄含量对磁性阵列结构的影响;利用体视显微镜和扫描电镜（SEM）对薄膜表面结构进行了表征;采用紫外可见近红外分光光度计（UV/Vis/NIR）来表征自组装薄膜的反射率。结果表明:随着Fe₃O₄含量的增加,阵列高度逐渐增高;当粉体质量分数为10%时,阵列的间距为300～600μm,阵列中单个针状结构中间的直径约为100μm;薄膜表面的阵列结构对于反射率的降低有明显效果     

溶胶-凝胶法制备的Co0.7Fe2.3O4纳米晶薄膜结构与磁性

采用柠檬酸溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了钴铁氧体Co0.7Fe2.3O4纳米晶薄膜.用X射线衍射仪、振动样品磁强计对不同热处理温度样品的结构及磁性进行了测量与分析.测量结果表明,退火400℃时样品已生成单一的尖晶石结构,晶粒尺寸变化范围在15~33 nm之间,样品的磁性能强烈地依赖于退火温度的变化;550℃时退火样品获得最大矫顽力1475 Oe.Co0.7Fe2.3O4薄膜还具有平行膜面方向的择优取向.     

两种六元瓜环与钆(Ⅲ)离子的超分子自组装

本文利用X射线单晶衍射方法测定了六元瓜环(Q[6])和对称四甲基取代六元瓜环(TMeQ[6])与钆(Ⅲ)离子形成的配合物的结构。结果表明,Q[6]-Gd(Ⅲ)离子和TMeQ[6]-Gd(Ⅲ)离子都形成1∶2的配合物,配合物通过氢键网络形成超分子链。