聚肽螺旋纳米弯棒的制备与形成机理

通过五元环酸酐（NCA）开环聚合的方法成功合成了聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)（PBLG）聚肽均聚物和聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯)-b-聚乙二醇（PBLG-b-PEG）聚肽嵌段共聚物,并通过酸解脱苄基及与肉桂醇的酯化反应对PBLG-b-PEG嵌段共聚物改性,制备了聚(γ-苄基-L-谷氨酸酯-co-肉桂基-L-谷氨酸酯)-b-聚乙二醇（P(BLG/CLG)-b-PEG）改性嵌段共聚物,其聚肽侧链上修饰了可光交联的肉桂酰氧基,其C=C双键在紫外光照射下能发生环加成反应交联聚肽链段。采用四氢呋喃-N,N-二甲基甲酰胺（THF-DMF）有机共溶剂溶解、选择性溶剂（水）沉淀的自组装方法制备了PBLG纳米棒;然后向纳米棒水溶液中加入THF溶剂诱导纳米棒弯曲,制备了纳米弯棒。通过THF的加入量可以调控纳米棒的弯曲程度。利用类似的方法,通过PBLG与PBLG-b-PEG或P(BLG/CLG)-b-PEG共组装制备了螺旋纳米棒（其中PBLG均聚物形成棒状内核、PBLG-b-PEG或P(BLG/CLG)-b-PEG形成表面纳米螺纹）,然后向螺旋纳米棒水溶液中加入THF溶剂,但是仅得到了光滑纳米弯棒（表面螺纹...     

草酸二丁酯的制备——酯化反应的改进

酯的制备在教材中多采用羧酸和醇在浓硫酸催化下脱水的方法,本实验创新性地利用草酸的自催化而不需外加浓硫酸即实现酯化,且反应条件温和、反应时间短、后处理简单、实验重现性好。相比教材中采用浓硫酸作催化剂,本改进方案更为绿色、安全、经济,有助于培养学生的绿色化学理念、安全环保意识和社会责任感。     

基于气体的动态化学与组装

探索新的组装基元,丰富分子组装策略是推动自组装化学发展的核心,为复杂纳米结构的构筑与功能材料的创制提供了持续动力.气体分子是一类结构简单的资源性化学物质,将其作为外部刺激源调控组装过程与材料性能近年来取得了很大进步.然而,能否将气体分子作为一种组装基元,参与化学组装过程、构建组装材料,我们尚缺乏足够的原理性认识.本文以本课题组的工作为主,系统介绍了广谱气体分子作为一类新型组装基元,通过形成动态气桥键参与分子组装的新原理,着重论述了动态气桥键与其他动态共价键、超分子相互作用截然不同的特性及其微小结构差异影响组装动力学的本质,并总结了气体动态化学驱动的气控组装体系形成与气筑组装材料构建.最后,本文展望了该研究领域当前所面临的机遇和挑战,并提出了未来可能的发展方向.     

自增强高性能聚合物的成型工艺同力学性能间相关性研究——1.超高分子量聚乙烯的应力诱导结晶理论和其自增强作用

本文发展了一种高分子量聚合物熔融体的应力诱导结晶结构形态模型,它是由微晶聚集体(以下简称微区)-高分子链组网和缠结网的网络结构组成。基于上述模型,把二种网中的单个链组作为独立的统计单元和形变单元,计算了二种网中单个链组的末端距分布函数,进一步计算了二种网和总网的形变自由能。在此基础上,讨论了诱导结晶结晶机理和自增强聚合物网络自由能的依赖性,并着重地研究了超拉伸高聚物的起始熔点拉伸比间的关系。用超高分子量聚乙烯膜和超取向高密度聚乙烯纤维的起始熔点和拉伸比的实验数据进行处理,得到理论予期的近似直线关系,初步验证了聚合物网应力诱导结晶理论。     

异构丁醇在四氯化碳、正庚烷、苯和1,2二氯乙烷中的红外光谱研究

利用FT-IR,测定了四种异构丁醇十四氯化碳、+正庚烷, +苯和1,2-二氯乙烷稀溶液在3800—3000 cm~(-1)内的红外吸收光谱。缔合峰与自由羟基峰的面积之比与溶质、溶剂的性质有关, 且在极稀溶液区与溶质的质量百分比浓度之间有良好的直线关系。本文又运用1-n(环状)模型对有关体系进行了对比研究。结果表明, 丁醇分子支链度的增加以及丁醇分子与苯和1,2-二氯乙烷之间的特殊相互作用, 降低了醇分子的缔合能力。稀溶液中, 丁醇分子在苯和1,2-二氯乙烷中主要以单体和环状二聚体形式存在, 在四氯化碳中以单体和环状三聚体形式存在, 而正丁醇分子在正庚烷中主要为单体和环状四聚体, 异、仲、特丁醇主要为环状三聚体和单体。     

异构丁醇在四氯化碳、正庚烷、苯和1,2-二氯乙烷中的红外光谱研究

利用FT-IR,测定了四种异构丁醇十四氯化碳、 正庚烷, 苯和1,2-二氯乙烷稀溶液在3800—3000cm~(-1)内的红外吸收光谱。缔合峰与自由羟基峰的面积之比与溶质、溶剂的性质有关,且在极稀溶液区与溶质的质量百分比浓度之间有良好的直线关系。本文又运用1-n(环状)模型对有关体系进行了对比研究。结果表明,丁醇分子支链度的增加以及丁醇分子与苯和1,2-二氯乙烷之间的特殊相互作用,降低了醇分子的缔合能力。稀溶液中,丁醇分子在苯和1,2-二氯乙烷中主要以单体和环状二聚体形式存在,在四氯化碳中以单体和环状三聚体形式存在,而正丁醇分子在正庚烷中主要为单体和环状四聚体,异、仲、特丁醇主要为环状三聚体和单体。     

刚棒-线团分子的自组装研究进展

超分子化学领域的自组装研究是近年来研究的热点,对这种由一种或多种结构单元自发聚集而成具有一定尺寸和结构的过程研究已经取得了重大进展.以亲水基团和亲脂基团为主要构成单元的两亲性分子在自组装领域中的表现优异于其他分子,其亲水的刚性棒状基团和疏水的柔性线团基团通过不同方法共同构成了各种类型的刚柔两亲性分子,而在水溶液中自组装...     

三维分等级花状Cd0.8Zn0.2S的结构调控及其光催化CO2还原

近年来,光催化CO2还原被视为一种既能解决能源短缺又能减少温室气体,改善人类生存环境的绿色新型技术.然而,由于CO2气体的相对稳定性,构建高催化活性和高选择性的催化体系仍然面临着巨大挑战.锌硫镉固溶体作为一种廉价的固溶类材料,具有吸光范围适宜、化学性质稳定以及能带结构可调控等特点,在光催化还原CO2的方面表现出巨大的潜力.本文发展了一种简单的原位自组装法合成三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S,主要包括Cd^2+和Zn^2+离子在含硫氛围下自组装成核状前体,然后以柠檬酸钠作为形貌诱导剂进一步组装生长,同时控制Cd2+/Zn2+摩尔比和反应时间以实现三维分等级花状Cd0.8Zn0.2S的合成.结果表明,三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S在光催化还原CO2的过程中表现出优异的催化活性和稳定性.其中,在光照3 h后,CO产量达到41.4μmol g^?1,大约是相同光照条件下Cd0.8Zn0.2S纳米颗粒的三倍(14.7μmol g^?1).此外,三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S在光催化过程中展现出对光催化产物CO的较高选择性(89.9%),其中在没有任何牺牲剂或共催化剂作用下的TON为39.6.太赫兹时域光谱(THz-TDS)表明,这种三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S相较于Cd0.8Zn0.2S纳米颗粒更有利于对光的吸收,从而提高对光的有效利用率.原位漫反射傅立叶变化红外光谱表征分析揭示了三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S在光催化过程中表面吸附物质以及光催化还原中间体的存在及转化.通过实验数据和理论机理预测表明,该种三维分等级花状结构的Cd0.8Zn0.2S具有较高的电流密度和较好的载流子传输能力.基于这种三维的花状结构,使得Cd0.8Zn0.2S具有较大的比表面积和吸附位点,进一步提升体系的CO2吸附性能和光生电子的转移效率,从而有效提高光催化CO2还原的活性.     

稀土基亚纳米材料

亚纳米材料是近年来不断发展的新兴材料.一维亚纳米材料具有独特的类高分子性质,可借鉴高分子的表征和成型方法来研究.例如,羟基氧化钆(GdOOH)亚纳米线通过静电纺丝制成的纤维具有不错的力学强度,可以制成大面积的无纺布;通过湿法纺丝制成的薄膜具有双折射性质,掺入量子点后可发出线偏振荧光.在没有外加手性试剂的情况下,GdOO...     

非包覆型油井水泥自修复剂的制备与评价

采用反向悬浮聚合法,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸钾（KBS）作引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)作交联剂,制备了一种非包覆遇水膨胀型自修复剂LF-1,其结构经SEM和IR表征。结果表明,LF-1分散均匀,表观形态呈多孔、粗糙褶皱状。将2%LF-1加入水泥浆中,水泥浆流动度为20.1 cm,失水52 mL,稠化时间217 min;用5000 mg/L的盐水养护造缝水泥石,12 h内即无渗透性;水泥石24 h抗压强度为16.1 MPa,抗折强度为4.92 MPa。