层状二氧化锰和2,2'-联吡啶铁自组装膜的制备和光电性能研究

采用静电吸附层-层自组装方法制备了层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜材料,借助扫描电镜(SEM),紫外可见光谱(UV-Vis)和电化学工作站等测试手段对自组装膜的结构与性能进行了表征.结果表明,该自组装膜具有均匀的表面和紧密的层状结构,在可见光照射条件下该自组装膜电极的氧化还原电流明显增加了.层状二氧化锰/2,2'-联吡啶铁自组装膜电极,在可见光照射条件下光电降解有机染料罗丹明B(1×10-5mol/L)反应80min降解率达到了57%.     

RAFT法合成两亲性嵌段共聚物PSt-b-PAA-b-PSt及其在离子液体[BMIM][PF_6]中的自组装

用三硫代碳酸二(α,α′-二甲基-α-乙酸)酯(BDATC)作为链转移剂,苯乙烯St作为第一单体,通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)方法合成出大分子链转移剂PSt-CTA,以丙烯酸AA作为第二共聚单体合成出3个不同嵌段比的两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-b-聚丙烯酸-b-聚苯乙烯(PSt-b-PAA-b-PSt).通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)确定了PSt-b-PAA-b-PSt结构,使用凝胶渗透色谱(GPC)测定了大分子引发剂PSt-CTA和嵌段共聚物PSt-b-PAA-b-PSt的分子量及分子量分布.将这3个不同嵌段比的两亲性嵌段共聚物在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[BMIM][PF6]中进行自组装,用透射电子显微镜(TEM)观察聚合物在离子液体中自组装结构.研究发现,当PSt的链段长度固定时,胶束的自组装形态主要依赖于PAA链的长度.当PAA链段较长时,胶束呈球形;PAA链段变得较短时,胶束的形态则由球形转变为核壳结构,并且胶束形态在25℃至100℃之间不受温度影响.     

两亲性含糖三嵌段共聚物的合成与自组装研究

以二(2-溴异丁酸)4,4′-联苯酯(BiBBP)为引发剂,采用顺序加料的方法,用原子转移自由基聚合法(ATRP)合成了一系列窄分子量分布的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和6-O-甲基丙烯酰基-1,2;3,4-双-O-亚异丙基-α-D-吡喃半乳糖苷(MAIPGal)的三嵌段共聚物.用GPC和1H-NMR表征了聚合物的相对分子量和链段组成.结果表明,通过改变投料顺序可以合成ABA和BAB型2种三嵌段共聚物,改变投料比和控制单体的转化率可以调控聚合物的链段组成.聚合物脱保护后得到两亲性含糖共聚物.用TEM考察了聚合物在水溶液中的自组装行为,表明具有不同链段组成的共聚物可以形成不同形态的聚集体,含糖段组成高的聚合物易于形成大尺寸的胶团,含糖段组成低的聚合物易于形成结构清晰的囊泡、胶束,其中,含糖段在两边的BAB型共聚物易于形成囊泡,含糖段在中央的ABA型共聚物易于形成胶束.     

含环糊精的温度敏感性聚合物的合成及自组装

合成了侧基含环糊精的聚异丙基丙烯酰胺(PnipamCD), 该聚合物在水溶液中具有较高的最低临界溶解温度(LCST). 快速升温到溶液的LCST以上可形成球形胶束, 慢速升温到LCST以上可形成空心囊泡. 在PNIPAM的选择性溶剂中, PnipamCD形成棒状组装体.     

非共价键自组装制备聚对苯撑乙炔/聚丙烯酸水溶性荧光纳米粒子及其光物理行为研究

通过功能化聚对苯撑乙炔(含羟基与氨基)和聚丙烯酸之间的非共价键自组装制备了一系列含共轭聚合物的水溶性荧光纳米粒子, 并进行了相关结构和光学性质表征. 研究表明, 纳米粒子的大小和聚丙烯酸/聚对苯撑乙炔质量比直接相关. 光物理性质研究表明, 形成水溶性纳米粒子后, 疏水的聚苯撑乙炔链在纳米粒子中易于形成π-链间聚集, 其光物理性质与其在薄膜态时相似.     

重质油胶体聚集结构的耗散粒子动力学模拟

重质油是以沥青质为胶核分散于饱和油分中形成的极其复杂的胶体体系.本文采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究重质油的胶体结构及其影响因素.根据重质油各组分的分子结构特征,构建了描述重质油组分的粗粒化模型化合物.模拟结果表明,本文构建的粗粒化模型能很好地反映重质油的胶体聚集结构.沥青质分子结构对胶体聚集结构有序性有显著影响,较高稠合程度的芳香环结构将使胶束结构有较高的有序性,烷基侧链则表现出分散作用.重质油中的胶质具有胶溶作用,胶质与沥青质的浓度比存在一个极限,当小于这个极限时,重质油将出现聚沉.     

巯基修饰单链DNA在纳米金薄膜电极上自组装、杂交和取向的电化学交流阻抗谱

利用电化学交流阻抗技术对SH-ssDNA在纳米金薄膜电极表面的自组装、杂交和取向进行了系统表征。 探讨了SH-ssDNA的组装时间、浓度和链长对其自组装的影响,自组装15 h时电荷传递电阻Rct最大,表面覆盖率最高;研究了SH-ssDNA的浓度、链长以及与互补DNA的杂交方式对杂交反应的影响。 结果发现,随着单链浓度的增加,杂交后R_ct的变化值逐渐降低,当SH-ssDNA为5 μmol/L时Rct值比杂交前增加了16%。 通过对阻抗谱数据模拟和分析,表明SH-ssDNA以垂直竖立取向在金电极表面形成均匀致密单分子层,杂交效率与SH-ssDNA的覆盖率密切相关。     

溶剂散逸自组装制备超疏水针垫阵列膜

利用溶剂散逸自组装方法,以聚苯乙烯、聚十二烷基丙烯酰胺-6-丙烯酰胺基己酸（CAP）和三氯甲烷为原料,在平滑的固体基质上制备了有序多孔膜,该膜上下表面可在外力作用下发生分离,得到具有微米级超疏水针垫阵列膜。 结果表明,制得的聚苯乙烯膜具备超疏水性质,与水接触角达158°。     

孔径可调的介孔SiO2自支持薄膜的溶剂挥发诱导自组装合成与表征

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂, 正硅酸乙酯为硅源, 在弱酸性条件下利用溶剂挥发诱导自组装(EISA)合成出具有介孔结构的二氧化硅薄膜. 通过控制EISA过程中溶剂挥发的环境, 可在1.4~3.1 nm的范围内调节介孔结构的孔径. 实验表明, 较快的溶剂挥发速率有助于较大孔径的介孔结构生成. 用该方法合成的介孔薄膜具有蠕虫状孔道结构和良好的孔径均一性. 在外观上, 该薄膜具有均匀、透明和无缺陷等特点, 可以自支撑, 并且具有一定的韧性.     

离子自组装合成侧链型偶氮复合物及其聚集形态研究

用溶液聚合法制备了4-乙烯基吡啶与丙烯腈的无规共聚物(P4VP-r-AN), 采用¹H NMR, ¹³C NMR, DSC和FTIR等手段确定了其结构和组成. 粘度法测得其粘均分子量为1.06×10⁴ g/mol, 由其¹H NMR 谱峰面积估算得到4-乙烯基吡啶链段的质量百分含量约为87.1%. 以质子化的4-乙烯基吡啶-丙烯腈无规共聚物(P4VP^＋-r-AN)为模板, 与酸性间胺黄(MY)在水溶液中通过离子自组装, 制备了一种侧链型偶氮复合物(P4VP-r-AN/MY). 用¹H NMR, FT-IR, DSC, UV-Vis, SEM, TEM和HRTEM&EDS(高分辨率透射电镜与X射线能谱联用)等手段研究了该复合物的聚集形态及自组装过程. 研究发现MY通过静电相互作用复合到P4VP^＋-r-AN链上并发生聚集, 使复合物分子链聚集形成尺寸为10～200 nm的球形聚集体. P4VP-r-AN/MY中, MY与P4VP-r-AN的物质的量之比为0.575. HRTEM&EDS测试结果显示P4VP-AN/MY球形聚集体中硫元素的分布接近球形, 与聚集体的形状几乎一致, 表明MY分子在该组装物中主要以球形纳米聚集体的形式存在.