超疏水性材料表面的制备、应用和相关理论研究的新进展

文章总结了Wenzel方程、Cassie方程及一种具有极高精确度的,可方便测出固体表面上液滴前进角和后退角的测试方法等超疏水表面的最新理论研究成果;回顾了溶胶凝胶法、化学修饰法、喷涂法、液相法、化学蚀刻法、水热法、微相分离法、原位聚合法、静电纺丝法、阳极氧化法等近几年出现的超疏水表面的制备方法;介绍了在微物质能量、生物医学、光学、燃料以及电池应用等领域超疏水表面的最新功能性的应用。最后,客观地展望了超疏水表面制备及理论研究的发展方向。     

4-巯乙基吡啶配基与IgG相互作用的分子模拟研究

4-巯乙基吡啶(MEP)是一种新型的疏水性电荷诱导层析(HCIC)配基,具有良好的抗体分离性能,采用分子模拟方法研究MEP配基与IgG间的分子相互作用,以探讨HCIC分离机制.先通过分子对接搜索IgG分子Fc片段A链的蛋白表面,确定12个可能与MEP结合的位点区域,然后用分子动力学模拟考察了其中6个位点的结合性能.结果表明,MEP在Fc-A链表面的结合具有疏水倾向性,pH中性条件下,MEP能稳定地结合在TYR319和LEU309附近的位点,并与两者形成氢键作用,该区域具有疏水性极强的口袋结构;其他位点的结合较不稳定,受MEP取向影响大.在pH4.0酸性条件下,原先稳定结合的MEP快速从Fc-A链表面脱离,主要原因是MEP和Fc间的静电排斥作用,以及疏水作用减弱和氢键结合的消失.通过分子模拟方法,从分子水平验证了HCIC独特的作用机理:疏水相互作用主导吸附,静电排斥作用协助解吸.     

含二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯功能单体的缔合型乳液增稠剂的制备及表征

以甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯和不同量的功能单体二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯(BEM)为原料,采用半连续乳液聚合方法合成了疏水改性碱溶性缔合型增稠剂乳液.测定了增稠剂乳液的粘度、透光率、乳胶粒粒径及其分布等性能,考察了不同固含量下乳液粘度和透光率随pH的变化情况.结果表明随着BEM用量的增加,乳胶粒粒径逐渐增大.随着pH值的增加,乳液的粘度首先迅速升高,然后缓慢下降.与不含BEM的增稠剂乳液相比,当乳液固含量大于0.5%,BEM含量占单体量低于5.0wt%时,该缔合型增稠剂的增稠效果和抗剪切性有显著提高,BEM含量较高(8.0wt%或更高)时反而使增稠效果和抗剪切性变差.在此基础上研究了增稠剂对苯丙乳液的增稠效应,结果显示BEM含量占单体量的2.5wt%时,对苯丙乳液的增稠作用最好.与使用功能单体三苯乙基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯改性的增稠剂相比,含BEM的增稠剂在BEM用量较少的情况下就能起到明显的增稠效果.     

表面活性含氟单体-丙烯酰胺共聚物溶液性质研究

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、十二氟庚醇(FOH)、烯丙基聚乙二醇(APEG)合成的表面活性含氟单体(FSM)与丙烯酰胺通过水溶液聚合,制备出含氟疏水缔合聚丙烯酰胺(FPAM).用表面张力法研究了FSM的胶束化,用流变仪、动态激光光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)表征了FPAM溶液的流变性能、缔合结构尺寸和形态.结果表明,FSM在25℃下CMC为1.28 g.L-1,表面张力为26.77 mN.m-1.FPAM溶液属于假塑性体系,临界缔合浓度为0.660%,具有一定的耐盐性.DLS和AFM表明,在低于临界缔合浓度时FPAM溶液仍能产生大量的缔合结构,FPAM分子具有很强的疏水缔合性.     

Gemini表面活性剂烷烃尾链在吸附和聚集过程中的疏水协同效应(英文)

以表面张力法测定了系列Gemini表面活性剂m-6-m以及对应单体表面活性剂CmTABr的临界胶束浓度(cmc)和降低水表面张力20mN·m-1需要的浓度(pC20).比较这些参数表明m-6-m胶束化和在界面吸附的能力均强于CmTABr,这被归结为Gemini表面活性剂烷烃尾链间的疏水协同效应.与不对称Gemini表面活性剂12-6-m比较,对称的Gemini结构更有利于表面活性剂的聚集和吸附.     

超疏水低粘着铜表面制备及其防覆冰性能

用喷砂处理在铜片表面形成微米级丘陵状凹坑,再用表面氧化处理在铜片表面制备菊花花瓣状CuO纳米片.通过喷砂-表面氧化处理在铜片表面成功构建了微米-纳米复合结构,这种表面氟化后与水滴的接触角高达161°,滚动角低至1°,显示出优异的超疏水性和很低的粘着性.低温下,这种表面与水滴间的热量交换较小,水滴不易凝结,有效地提高了抗结霜性.抗结霜性良好的超疏水铜有望在热交换器或低温运行设备等领域获得应用,这种简便的超疏水铜表面的制备方法也给其它工程材料超疏水表面的工业化制备提供了一个思路.     

疏水介孔SiO2的制备与性能表征

以廉价的工业级正硅酸乙酯为原料,经过酸碱两步催化制备二氧化硅凝胶,以三甲基氯硅烷/六甲基二硅氧烷混合液对凝胶进行直接表面改性,常压干燥下得到高比表面积疏水性二氧化硅气凝胶.用SEM、IR、N2吸脱附、TG-DTA、接触角的测定等分析方法对二氧化硅化学成分、结构形貌、比表面积、热稳定性和疏水性能进行了研究.结果表明,经改...     

作用力与反作用力的做功问题

从六个方面讨论了作用力与反作用力的做功问题.     

丙烯酰胺与丙烯酸十四酯共聚物的合成及性能研究

利用过氧化苯甲酰为引发剂探讨了丙烯酰胺（ＡＭ）和丙烯酸十四酯（ＴＡ）的自由基共聚合。重点讨论了合成条件如引发剂用量，单体配比、溶剂、温度等对共聚反应及共聚物对苯丙乳胶增稠性能的影响。并用ＩＲ和凯达定氮法表征了共聚物的组成，实验结果表明，ＡＭｔ ＴＡ进行沉淀聚合所得到的共物分子量足够大，可以作为疏水缔合型稠剂使用。     

磁场对电流作用演示实验的教学改进

 物理知识的积累、更新和完善都依赖于实践,依赖于科学的实验,可以说,没有实验就不会形成正确的物理概念,更不可能形成完美的物理知识体系。加强实验教学,改进实验教学模式,探索新的实验教学方法,是当前中学物理实验教学改革的重要课题。一、物理演示实验的功能演示实验在物理教学中有着极其重要的作用,它的直观、形象,有助于学生形成直接的感性材料,为分析现象、寻找真知、概括和掌握物理规律奠定基础。做好、做活演示实验,改进实验模式,有利于学生对概念的理解与掌握,有利于学生实践能力、创新能力的培养。从实际情况来看,学生的学习效果往往受到生活经验、认知能力、原有知识等因素的制约。