阳离子Gemini表面活性剂12-3-12与DNA在模拟体液中的相互作用研究

采用紫外透射光谱、透射电镜、原子力显微镜、圆二色谱(CD)等方法探讨了阳离子Gemini表面活性剂C12H25N+(CH3)2-(CH2)3-(CH3)2N+C12H25·2Br-(12-3-12)与DNA在模拟体液(SBF)中的相互作用。结果表明,SBF中较高反离子浓度不但屏蔽了DNA和12-3-12之间的静电吸引作用,而且促进了12-3-12聚集体的产生和生长,导致低盐条件下体系中出现的沉淀溶解现象的消失。SBF中DNA与12-3-12之间存在强烈的相互作用;随着12-3-12的加入,表面活性剂分子在DNA链周围聚集,类网络结构的DNA逐渐变为类似于串珠的复合物,随后出现尺寸较大的类球形复合物以及较大复合物与较小表面活性剂聚集体共存的现象。CD谱结果显示,SBF中12-3-12可以诱导DNA的构象发生改变,由自然的B构型变成高度致密的ψ相。分子动力学模拟的离子液体中表面活性剂与带相反电荷聚电解质的相互作用过程及模式与实验结果吻合良好。模拟结果也表明,SBF中较高的反离子浓度提高了聚电解质的可压缩程度,导致相同条件下SBF中聚电解质的均方回旋半径远小于稀盐水溶液(10mmol/L Na Br)体系中的聚电解质均方回旋半径。较强的离子强度不但导致体系中聚电解质和带相反电荷表面活性剂之间的相互作用存在"假饱和"现象,而且也造成体系中表面活性剂在聚电解质周围聚集数显著提高。     

反相微乳液模板法合成介孔聚苯乙烯

提出并实施了反相微乳液为模板合成介孔聚合物的新方法. 通过考察氯仿/CTAB/水三元系反相微乳液的稳定性, 以及均相微乳液粒径变化规律, 得到了三元反相微乳液体系的稳定区域. 以(NH4)2S2O8为引发剂, 利用此反相微乳液为模板合成得到介孔聚苯乙烯材料. 产物的XRD图谱中有两个明显的衍射峰, 对应的晶面间距离d分别为2.6和1.3 nm, 1/d值之比等于1:2, 为层状结构. N2气吸附/脱附曲线表明大部分孔径为1.7 nm, 与动态光散射测得的微乳液液滴的尺寸相一致.     

修正的格子空间的密度泛函理论在狭缝中的应用

对描述单原子分子溶液在狭缝中的吸附现象的格子空间的密度泛函理论 (LDFT, lattice density functional theory)进行了修正, 在系统Helmholtz函数的推导中引入了平均场近似校正和Gibbs-Helmholtz方程. 对比Monte Carlo (MC)模拟结果, 发现LDFT理论对吸附分子在狭缝中的吸附浓度分布的预测与模拟数据有较大的偏差, 而修正模型的结果与模拟数据吻合较好 .随着体相浓度的变化,分子在狭缝中具有多级吸附行为, 具体表现为在特定体相浓度区, 对相同的体相浓度,狭缝中同时存在不同的分子浓度分布, 而在Gibbs等温线上可以明显看出多级吸附的性质. 对比修正前后的结果发现,两者均可以预测多级吸附行为, 但仍存在着较大的差异.     

新型芳香三嗪超交联多孔聚合物去除水溶液中甲基橙（英文）

有机染料,尤其是阳离子染料甲基橙(MO)是有毒有害的污染物之一,开发新型高效吸附剂去除MO具有重要意义。本文将含氮原子单体2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪通过一步傅克烷基化法合成了一种新型芳香三嗪超交联多孔聚合物(HAPP)。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、元素分析(EA)、热重分析(TGA)、固体~(13)C核磁共振(~(13)C NMR)和N2吸附-脱附等温线表征了材料。结果表明,HAPP材料是表面不规则的粗糙无定型多孔有机聚合物,具有较高比表面积(104.4 m~2·g~(-1))和良好的热稳定性。HAPP对水溶液中的染料MO有很好的吸附效果,其对MO最大吸附容量(qmax)高达249.3 mg·g~(-1),比之前一些文献报道的多孔材料MO吸附容量高。通过实验与理论计算相结合的方法详细讨论了HAPP高效吸附MO的吸附机理。5次吸附-脱附循环实验表明,HAPP对MO的去除率没有显著下降。     

Gemini表面活性剂联接基团对合成硅基介孔材料结构的影响

考察了Gemini表面活性剂不同联接基团对介孔结构的影响, 通过改变联接基团碳链的长度和在联接基团中加入苯基和羟基改变链的柔性和亲水性, 可改变表面活性剂在两相界面的头基面积和电荷分布, 形成不同的表面活性剂溶液结构, 并通过自组装过程控制生成不同介孔材料的孔结构. 当联接基团链长为4~8个碳时, 得到六方相孔道结构, 而当碳链长度增加为10~12个碳时, 形成立方相孔道结构, 其中以GEM16-6-16为模板, 形成了高度有序的MCM-41, 以GEM16-12-16为模板, 则得到高度有序的MCM-48. GEM16-3(OH)-16可合成出层状结构, 但有序性较低. GEM16-(1-Ar-1)-16的cmc较低, 在水溶液中溶解度极低, 当加入共溶剂乙醇时, 得到了空心球结构.     

Ti-Si介孔分子筛的转晶与控制

以季铵盐型阳离子Gemini表面活性剂[C16H33(CH3)2N+(CH2)6N+(CH3)2C16H33]•2Br−(GEM16-6-16)为模板剂, 改变n(Ti)/n(Si)比值, 合成了系列Ti-Si介孔分子筛. X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)等表征结果表明, 在n(Ti)/n(Si)≤0.20时, 分子筛为高度有序六方介孔; 当 n(Ti)/n(Si)为 0.30时, 介孔转晶为立方相; 当n(Ti)/n(Si)为0.50时, 介孔转晶为层状相; n(Ti)/n(Si)为1.0时, 材料失去有序孔道结构. FT-IR分析表明, 在分子筛骨架间形成了Ti—O—Si键, 而且Ti—O—Si键的数目随n(Ti)/n(Si)的增加而增加, 达到一定饱和值后基本保持不变. 乙醇和丁醇对纯硅基介孔分子筛孔结构转晶控制作用呈现六方相→立方相→层状相递变规律, 因而钛酸正丁酯水解生成的丁醇对Ti-Si介孔分子筛转晶具有一定的控制作用.     

基于格子的链状流体分子热力学模型

格子模型是高分子溶液理论最常采用的流体模型,在此基础上建立的分子热力学模型在流体混合物的热力学性质、相平衡行为的计算等方面有广泛的应用．最近,我们对基于格子的混合亥氏函数模型重新进行了审视,采用统计力学理论推导与计算机模拟相结合的现代分子热力学研究方法建立了新的分子热力学模型,可以反映高分子链枝化、配位数、链刚性、共聚物链组成、氢键、压力等的影响,对小分子系统和高分子溶液的热力学性质和相平衡关系的计算不仅与Monte Carlo模拟结果吻合,比现有其他理论预测效果更好,对高分子溶液、离子液体混合物等实际系统的相平衡计算也取得令人满意的结果,显示出模型优越的工程应用价值．本文对上述工作进行了系统总结．     

两性聚电解质溶液的分子热力学模型和分子动力学模拟

从带电硬球混合物出发采用化学缔合理论建立了聚电解质和两性聚电解质溶液的分子热力学模型.用考虑溶剂的粘滞力和热浴随机力作用的分子动力学(MD)方法模拟了聚电解质和两性聚电解质溶液的渗透系数.对模型预测结果和MD模拟结果进行了比较,表明基于化学缔合理论的分子热力学模型可以用于聚电解质溶液和两性聚电解质溶液热力学性质的预测,对于均聚电解质溶液效果令人满意,对由直径不同的离子构成的聚电解质溶液,模型的预测效果变差,有待进一步改进.该模型对两性聚电解质溶液渗透系数的预测效果比对聚电解质溶液的预测效果更好.     

正、负离子混合表面活性剂双水相系统相图及微观 结构研究

研究了水/十二烷基硫酸钠(SDS)/十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)三元相图上的双水相区及其相关性质,研究发现：该系统在两个非常狭窄的区域能够形成双水相,SDS过量的双水相区具有类似浊点的性质,上相有明显的偏光现象,而CTAB过量的双水相区则具有Krafft点性质,上相偏光现象较弱。冷冻蚀刻显微镜观察双水相的微观结构表明,上相为层状结构,下相一般为球状结构。双水相的体积比对正、负离子表面活性剂比例的微小变化非常敏感。     

双烷链阳离子表面活性剂的合成与定量分析

以N,N-二甲基烷基叔胺和α，ω-二溴烷烃为原料，无水乙醇为溶剂合成阳离子型Gemini表面活性剂。反应产物以混合剂乙酸乙酯/乙醇重结晶纯化后，用红外光谱和核磁共振进行结构分析；以溴酚蓝为指示剂、二氯乙烷为分散相的两相化学滴定法测定其含量。结果表明：7种已合成的阳离子型Gemini的活性物含量均在97.5％以上。