离子液体型表面活性剂C12mimBr与普通表面活性剂混合性质的研究

研究了离子液体型表面活性剂C12mimBr与阳离子表面活性剂Gemini 12-3-12, DTAB及阴离子表面活性剂SDS复配体系的性质, 并分别采用Rubingh-Margules模型和Rubingh-正规溶液模型计算了临界胶束浓度和混合胶团组成. 研究发现, 两表面活性剂分子结构的匹配性及带电头基之间的相互作用是影响混合溶液性质的主要因素. 对于分子结构差别较大的C12mimBr与Gemini 12-3-12的混合, 其行为远远偏离理想混合性质; 对疏水链长相同仅亲水头基不同的C12mimBr与DTAB则接近于理想混合; 而对C12mimBr＋SDS的复配体系, 正、负电荷间强烈的相互吸引使得混合体系大大偏离理想行为. 计算发现, 两种理论模型得到的混合胶团组成基本一致, 但Rubingh-Margules模型预测的临界胶束浓度比Rubingh-正规溶液模型要好     

介孔材料氨基表面修饰及其对CO2的吸附性能

采用接枝方法在介孔材料MCM-41和SBA-15的孔道内表面进行氨基化修饰, XRD、29Si-NMR、FT-IR、TGA、BET等测试结果表明, 氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)和氨乙基氨丙基甲基二甲氧基硅烷(AEAPMDS)都分别接枝在介孔材料的孔道内, 表面氨基修饰量约为1.5-2.9 mmol·g-1. 表面修饰后介孔材料的孔道仍高度有序, 但比表面积减小. 表面修饰前后介孔材料对CO2的吸附性能发生显著变化, 由于物理吸附转化为以氨基为活性中心的化学吸附, 吸附量从修饰前的0.67 mmol·g-1提高到2.20 mmol·g-1.     

温敏性异丙基丙烯酰胺-二氧化硅透明质酸核壳型杂化微凝胶的合成和体积相变行为

通过溶胶-凝胶法,利用硅烷偶联剂(KH550)对纳米SiO2颗粒进行原位改性,使其表面带正电。改性后的SiO2颗粒(MSiO2)通过静电作用吸附带负电的透明质酸(HA)形成核壳颗粒(HA-MSiO2)。进一步在壳层HA链上接枝聚合N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)制得核壳结构温敏性杂化微凝胶(PNIPAM-HA-MSiO2),并用AFM和SEM表征其在云母表面的成膜性能。结果表明:HA-MSiO2核壳颗粒平均粒径约为182 nm,壳层厚度15 nm,其粒径或壳层厚度可以通过改变MSiO2溶液或HA溶液的浓度来调节;温敏性PNIPAM-HA-MSiO2微凝胶的体积相变温度为32°C,与PNIPAM溶液的最低临界溶解温度(LCST)一致,在体积相变温度以下旋涂于云母表面的微凝胶呈现球形颗粒,体积相变温度以上旋涂膜可以转变为致密的膜。     

基于化学缔合统计理论的链状流体状态方程

基于化学缔合统计理论的链状流体状态方程(EOS)能够反映实际分子的形状、链节成链、缔合等具体信息,在实际流体热力学性质计算中有着广泛应用.一般的链状流体EOS仅考虑相邻链节间的相关性,我们则借助统计力学和计算机模拟结果在模型中纳入了相间链节间的相关性,获得的硬球链流体(HSCF)模型能够更好地预测模型流体的压缩因子和第二维里系数.以HSCF为参考,引入方阱色散微扰项获得了实际方阱链流体(SWCF)EOS;结合根据黏滞球模型导得的缔合项,进一步构建了缔合流体EOS.最近,我们根据微扰理论和积分方程方法又开发了一新的变阱宽方阱链流体(SWCF-VR)模型.SWCF和SWCF-VREOSs可很好地用于计算小分子、聚合物、离子液体等纯流体及混合物的相行为、热焓、表面张力、黏度等热力学及传递性质,显示了模型良好的工程应用价值.本文就本课题组多年来在自由空间范畴内基于化学缔合统计理论开发链状流体EOS及其实际应用作系统的总结.     

Image Contrast Inversion of a Solvent Cast SEBS Film

The image contrast inversion was investigated in detail when soft polymeric materials were imaged with tapping mode atomic force microscopy （TM-AFM）. Solvent cast film of polystyrene-block-poly（ethylene/butylene）block-polystyrene （SEBS） triblock copolymers was used as a model system in this study, which showed phase separation domains with a size of several tens of nanometers. AFM contrast reversal process, through positive image, to an intermediary and till negative image, could be clearly seen in height images of the soft block copolymer using different tapping force. The higher tapping force would lead to not only contrast inversion, but also the different size of the microdomains and different roughness of the images. Moreover, contrast inversion was explained on the basis of attractive and repulsive contributions to the tip-sample interaction and indentation of the soft domains.     

FeOCl层状材料及其插层化合物:结构、性质与应用

氧基氯化铁(FeOCl)是一种典型的Fe基层状材料,于20世纪30年代被发现,并于20世纪70年代起作为一种优异的插层主体在超分子插层化学领域进行了大量的研究.FeOCl的层状结构赋予了其远比传统铁(氢)氧化物更加灵活的调变空间,自2013年第一次发现FeOCl具有优异的固体Fenton活性以来,围绕FeOCl及其插层...     

聚电解质溶液热力学性质的研究

本文采用柱形胞腔模型以及Vink的近似方法, 求解聚电解质溶液的Poisson-Boltzmann方程, 得到不同条件下聚离子周围静电势的分布。进而得到了不同条件下聚离子、反离子和同电荷离子的活度系数及溶剂的渗透系数。所得结果与实验值能较好地吻合。     

乙醇在环氧树酯/氨酯丙烯酸树脂互穿网络中的扩散研究(Ⅱ)──非均相传递模型及其应用

由于环氧树酯(epoxy)/氨酯丙酸酯树脂(UAR)同步互穿网络(SIN)表现出明显的相分离形态,因此建立了非均相传递模型.实验结果表明,在所研究的epoxy/UARSIN质量比范围内(100/0～50/50),两个网络呈现出具有一定相畴尺寸的形态,用非均相模型能更好地关联实测的吸收曲线,关联因子ψ的物理意义为分散相在连续相中的分散程度.随着epoxy/UARSIN中UAR相的增加,ψ增加,表明UAR网络在eooxy网络中的分散程度增加,相畴尺寸变小;当SIN质量组成比为50/50时,由于两个网络成为双向连续的形态,故ψ显著增大.     

乙醇在环氧树脂/氨酯丙烯酸酯树脂互穿网络中的扩散研究(Ⅰ)——吸收动力学曲线的测定及均相传递模型

测定了乙醇在环氧树脂(epoxy)/氨酯丙烯酸酯树脂(UAR)同步互穿网络(SIN)内的吸收曲线,它们能被所建立的传递模型--络合模型很好地关联.实验结果表明,络合模型所给出的模拟曲线能普遍地关联实验测定的吸收曲线,络合因子ω_r的物理意义在于乙醇和SlN中的亲醇基团发生氢键化.ω_r和实测的溶解度系数S、平均扩散系数D及渗透量P均与epoxy/UARSIN的组成有关,乙醇的传递主要在UAR相内进行.     

水溶液中非常规离子无限稀释摩尔电导率的基团贡献法

非常规离子是指伴随离子液体(ILs)不断创制而出现的离子, 其最大特点是具有可设计性. 当ILs处于无限稀释状态时, 最为重要的传递性质是单个离子的无限稀释摩尔电导率({\lambda }_{\mathrm{B}}^{\mathrm{\infty }}), 其能反映离子的溶剂化作用, 是联系不同传递性质的重要纽带. 建立了基团贡献法预测咪唑类阳离子和季铵类阳离子的无限稀释摩尔电导率模型({\lambda }_{\mathrm{B}}^{\mathrm{\infty }}-GCM), 获得了咪唑中心离子[Im]、 烷基铵[N]、 甲基[—CH₃]、 亚甲基[—CH₂—]、 环氢[ring-H]、 醚基 [—O—]和羟基[—OH]等基团对无限稀释摩尔电导率的贡献值. 建立的{\lambda }_{\mathrm{B}}^{\mathrm{\infty }}-GCM不仅能反映不同基团对无限稀释摩尔电导率的影响, 还能体现温度对无限稀释摩尔电导率的影响. 研究结果表明, GCM预测的ln{\lambda }_{\mathrm{B}}^{\mathrm{\infty }}含有超过70%的数据点的绝对相对偏差小于2%, 绝对相对偏差超过5%的数据点不足1%, 总的平均绝对相对偏差为1.57%, 说明采用基团贡献法预测非常规阳离子无限稀释摩尔电导率是一种简单可靠的方法.