嵌段共聚物相容剂对聚合物共混体系力学性能影响的连续介观模拟

结合介观动力学方法和三维弹簧格子模型, 研究了嵌段共聚物相容剂对相容性较差的聚合物二元共混体系力学性能的影响. 在适当范围内不断增加嵌段共聚物相容剂的用量, 研究了相容剂含量对体系杨氏模数及拉伸强度的影响, 同时也对不同体系材料的破碎位点进行了分析. 结果表明, 未加入相容剂的二元共混体系在拉伸模拟中表现出较低的拉伸强度, 而适量添加相容剂可以显著提升材料的拉伸强度, 随着相容剂含量的增加, 共混体系的破碎位点会发生转移并最终改善材料的整体性能. 而相容剂的加入对体系杨氏模数的影响较小. 该连续模拟方法为关联聚合物复合体系的微观结构和宏观力学性能提供了一条高效的途径.     

方阱链流体在固液界面分布的密度泛函理论研究

应用Yethiraj的加权密度近似泛函理论研究平板狭缝中方阱链流体的密度分布，系统的Helm holtz自由能泛函分为理想气体的贡献利剩余贡献两部分，其中剩余贡献部分分别采用刘洪 来等人建立的基于空穴相关函数的方阱链流体状态方程和Gil-Villegas等人提出的统计缔合 流体理论状态方程(SAFT-VR)结合简单加权密度近似计算.考察了不同链长、温度、系统密度 和壁面吸引强度下平板狭缝中方阱链流体的密度分布，并与Monte Carlo(MC)模拟结果进行 了比较.结果表明采用不同的状态方程对密度分布的计算有明显的影响，对于受限于硬壁狭 缝中的方阱链流体，温度和密度比较高时，两种状态方程计算的结果均与MC模拟符合得比较 好，在低温和低密度下效果变差，SAFT-VR方程的计算结果更接近于MC模拟结果.对于受限于 方阱壁狭缝中的方阱链流体，由于系统密度分布的非均匀性加强，采用两种状态方程计算的 结果均与MC模拟结果有一定偏差，寻找更合适的权重函数是进一步改进的关键. 关键词： 密度泛函理论 非均匀流体 密度分布 固液界面 方阱链     

正负离子表面活性剂/离子液体双水相性质研究

本文把短链离子液体(IL)四氟硼酸1-乙基-3-甲基咪唑鎓[C2mim]BF4引入正负离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)双水相体系(SDS/DTAB/H2O)中,研究了IL对双水相相图及相分离体系性质的影响。结果表明,[C2mim]BF4的阳离子性质是影响阴离子表面活性剂过量区域性质的主要因素,IL通过静电作用、氢键作用等改变体系中聚集体的形貌,最终导致阴离子双水相(ATPSa)的消失。IL的阴离子对阳离子双水相(ATPSc)区域性质起着决定作用;IL的盐效应引起的对表面活性剂混合胶束扩散双电层的压缩作用,不但促进胶团的形成,缩短了形成稳定胶团所需要的时间,加快了双水相的相分离速度,而且也造成了形成ATPSc所需DTAB含量的提高。IL的引入改变了ATPSc上、下相表面活性剂的组成及含量,使富含表面活性剂的上相中阳离子表面活性剂含量更高,进而提高了双水相的萃取性能,其上相对甲基橙的萃取效率可高达96.67%。     

两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的Monte Carlo模拟(Ⅱ)──界面浓度分布和吸附量

用MonteCarlo方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液界面区总链节密度和吸附链节浓度分布、链附着率、表面覆盖率和吸附量等信息,考察了吸附性链节的对比吸附能 ε>_An 和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例f对它们的影响.结果表明,较大时,吸附量先随f的增加而上升,在f=0.4左右达到最大值后逐渐下降.     

两嵌段共聚高分子在固液界面吸附的Monte Carlo模拟（Ⅰ）— …

用Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法对两嵌段共聚高分子在固液界面的吸附进行模拟,获得了固液界面区吸附链节的分布和吸附构型大小分布等微观信息。考察了吸附性链节的吸附能εＡａ和两嵌段共聚高分子中吸附性链节比例ｆ对固液界面区高分子链节的分布和各种吸附构型大小的影响。结果表明,吸附层厚度主要由两嵌段共聚高分子中非吸附性链段的长度决定。     

无规共聚物P(MEO2MA-co-OEGMA)的合成及其在水溶液中温度诱导相转变行为

利用原子转移自由基聚合(ATRP)方法,由单体2-(2-甲氧基乙氧基)甲基丙烯酸乙酯(MEO₂MA)和寡聚(乙二醇)甲基醚甲基丙烯酸酯(OEGMA, M_n = 500 g·mol^-1)合成了无规共聚物P(MEO₂MA-co-OEGMA).并采用动态光散射(DLS)、紫外光谱及透射电子显微镜(TEM)等技术考察聚合物在水溶液中的温度响应性聚集行为,获得其在水溶液中的最低临界溶解温度(LCST)及其随组成的变化规律.结果表明,该聚合物具有良好且可逆的温度响应行为,这主要归因于聚合物与水分子之间氢键作用,及其分子本身疏水作用之间为了保持一种微妙的动态平衡而自发对聚集形态进行的“自我调整”,从而达到新的热力学平衡状态的结果.该聚合物的LCST与聚合物中单体OEGMA所占的摩尔比例呈线性关系,可以通过改变单体的摩尔配比实现对聚合物LCST的调控.     

SiO2-HA/PNIPAm核壳温敏微凝胶的合成及其溶胀性能

以SiO₂纳米颗粒为核,以透明质酸（HA）和聚异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）的杂化凝胶（HA/PNIPAm）为壳制备了一系列无机-有机杂化核壳结构单分散微凝胶.该微凝胶具有很好的温度敏感性,其最低临界转变温度（LCST）在34 ℃附近;该微凝胶具有负触变性,且温度高于LCST时负触变性更明显.用动态光散射（DLS）测定了微凝胶颗粒的水动力学粒径随温度的变化关系,实验数据可以用我们早前建立的硬核高分子凝胶分子热力学模型进行关联计算,结果表明只需较少的模型参数就可较好地描述温度响应的核壳结构高分子凝胶的溶胀行为.     

制备条件对甲醇电氧化催化剂PtRu/CAs性能的影响

本文利用液相浸渍还原的方法制备了PtRu/C催化剂, 其中Pt质量百分含量分别为15%, Pt和Ru的原子比为2:1. 研究了金属前驱体于不同介质（CH3COOH、H2O及CH3COONa）中浸渍所制备的催化剂组成, 结构以及活性方面的区别. 同时比较分析了不同载体（碳纳米管CNTs与碳气凝胶CAs）对催化剂性能的影响. 催化剂的物化性质通过XRD, TEM以及EDS来表征, 并采用循环伏安法测试其电化学性能. 结果表明以碳气凝胶为载体,均匀分散于异丙醇与水混合溶液后, 加入CH3COOH, 使金属前驱体在酸性介质中浸渍, 再用NaOH调节pH值至碱性, 同时生成CH3COONa作为稳定剂, 然后再用NaBH4还原所制得的催化剂具有更高的电催化活性, 其峰电流密度达到38.24 mA/cm2, 远高于本文中在其他条件下制备的催化剂.     

二维三角格子上高分子动态 Monte Carlo模拟的协同运动算法

在动态Monte Carlo模拟的协同运动算法中,几个相邻的链节可以同时运动,这可以理解为高分子链中张力的作用引起的协同运动。将这一算法用于二维三角格子模型上RW链和SAW链的模拟。结果表明RW链的动力学行为符合Rouse理论,说明说明该算法可以用于高分子动力学研究,其优点是不需要使用键长涨落模型。     

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