含大侧基嵌段共聚物的合成及胶束的聚焦超声响应行为

以聚乙二醇单甲醚(mPEG)为亲水段,聚己内酯(PCL)为疏水段,并在mPEG与PCL之间引入体积庞大的侧基——氨基酸端基功能化基团Cys(trt),制备了含大侧基的mPEG-Cys(trt)-Cys(trt)-PCL-Cys(trt)-Cys(trt)-mPEG三嵌段聚合物。采用核磁共振氢谱对产物结构进行了表征。通过选择性溶剂诱导方法制备了嵌段聚合物胶束,通过动态光散射表征了高强度聚焦超声作用前后嵌段聚合物胶束的尺寸大小。使用芘作为荧光探针,研究了大侧基嵌段共聚物胶束的高强度聚焦超声响应行为。结果表明,这种含大侧基的三嵌段聚合物能在水溶液中形成粒径约50nm的胶束,并且超声作用后其粒径增大至85nm左右。超声作用使芘在胶束中增溶,荧光强度随超声功率增加和时间延长而增加。     

基于DMD数字掩模的光引发表面ATRP制备聚乙二醇聚合物刷微图案

以基于数字微镜器件(DMD)的数字掩模技术为基础,以三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)为光氧化还原催化剂,以低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为单体,通过光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)在硅片表面实现了复杂图案形状聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的快速制备(小于10 min)。原子力显微镜(AFM)和光学显微镜测试结果表明该方法能够实现最小10μm图形线宽的PEG聚合物刷微图案,且聚合物刷厚度和图形精度受到催化剂浓度、单体浓度的影响。综合考量聚合物刷厚度与图形精度,优选的催化剂浓度为1. 22 mmol/L,单体浓度为1. 22 mol/L。激光共聚焦显微镜表征异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在PEG聚合物刷微图案表面的吸附结果表明,所得PEG聚合物刷微图案能够在硅片表面实现不同区域的非特异性抗蛋白吸附反差。     

基于DMD数字掩模的光引发表面ATRP制备聚乙二醇聚合物刷微图案EI北大核心CSCD

以基于数字微镜器件(DMD)的数字掩模技术为基础,以三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)为光氧化还原催化剂,以低聚(乙二醇)甲基丙烯酸酯为单体,通过光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)在硅片表面实现了复杂图案形状聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的快速制备(小于10 min)。原子力显微镜(AFM)和光学显微镜测试结果表明该方法能够实现最小10μm图形线宽的PEG聚合物刷微图案,且聚合物刷厚度和图形精度受到催化剂浓度、单体浓度的影响。综合考量聚合物刷厚度与图形精度,优选的催化剂浓度为1. 22 mmol/L,单体浓度为1. 22 mol/L。激光共聚焦显微镜表征异硫氰酸荧光素(FITC)染色牛血清蛋白在PEG聚合物刷微图案表面的吸附结果表明,所得PEG聚合物刷微图案能够在硅片表面实现不同区域的非特异性抗蛋白吸附反差。     

空心纳米水凝胶的葡萄糖和温度双重刺激响应性

采用两步胶体模板聚合法再引入苯硼酸基团和刻蚀模板,制备了一种具有温度和葡萄糖双重刺激响应性的新型智能空心纳米水凝胶,用傅立叶变换红外光谱、核磁共振、透射电镜和动态激光光散射等手段对其进行了表征。结果表明,空心纳米水凝胶由聚(N-异丙基丙烯酰胺)和聚(N-苯硼酸基丙烯酰胺)组成,具有互穿聚合物网络结构和内部为空腔的形态结构,并具有葡萄糖和温度双重刺激响应性。     

图案化聚合物刷辅助金属无电沉积制备铜图案及应用

提出了聚合物刷辅助金属选择性沉积制备铜图案的方法。利用聚多巴胺(PDA)将光引发表面原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂接枝到硅基体表面，以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(METAC)为反应单体，通过数字微镜器件(DMD)调控光辐照选择性引发ATRP反应制备了离子型PMETAC聚合物刷图案，采用X射线光电子能谱仪(XPS)、光学显微镜和原子力显微镜(AFM)对所制备图案的化学组成、几何形状及表面形貌进行了表征分析，结果表明图案化PMETAC刷的成功制备。以PMETAC刷图案化表面为模板，通过PMETAC刷末端带正电的季铵盐基团与活性离子[PdCl4]2-进行离子交换将金属催化剂固定在聚合物刷分子链上以诱导铜沉积，光学显微镜和XPS的分析结果表明了铜在PMETAC聚合物刷区域的选择性沉积。对不同尺寸铜图案表面的电性能进行研究，设计了通过硅片表面铜图案连接导线以点亮发光二极管的实验，结果表明该方法制备的铜图案具有优异的导电性。相关研究工作为图案化聚合物刷辅助金属沉积技术在复杂电路制备领域的应用提供了借鉴。     

聚多巴胺涂层表面PEG聚合物刷微图案的制备

本文作者提出一种利用激光调控表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)反应在聚多巴胺(PDA)涂层表面制备聚乙二醇(PEG)聚合物刷微图案的方法,研究了以低聚乙二醇甲基丙烯酸甲酯(OEGMA)为单体、有机物樟脑醌(CQ)为光氧化还原催化剂,实现PDA涂层表面聚合物刷微图案的制备和应用.X射线光电子能谱(XPS)及椭圆偏光仪表征证明改变2-溴异丁酰溴(BIBB)在PDA涂层中的含量可实现对涂层表面烷基溴官能团密度的调节,进而影响PDA涂层厚度及表面PEG聚合物刷生长.此外,PEG聚合物刷生长过程亦受到催化剂浓度和光照时间的影响.异硫氰酸荧光素(FITC)标记牛血清蛋白吸附试验验证了所得PEG聚合物刷优异的非特异性抗蛋白吸附特性.基于PDA涂层及图案化PEG聚合物刷的多组分功能化表面的制备验证了PDA涂层在拓宽聚合物刷表面改性应用范围方面良好的应用前景.该研究极大地拓展了光催化SI-ATRP在表面聚合物刷制备过程中的应用,同时为PEG聚合物刷在药物运输、生物传感以及细胞筛选方面的应用提供了理论依据.     

智能型聚合物/纳米贵金属复合材料的应用研究进展

智能型聚合物/纳米贵金属复合材料可充分结合有机智能聚合物和无机贵金属纳米粒子二者的特性,不仅能实现贵金属纳米颗粒在光、电、催化和生物医学等方面的应用,而且能够赋予贵金属纳米粒子所没有的智能响应性,因此成为近年来人们研究的热点。按智能型聚合物对环境刺激响应性的不同,对智能型聚合物/纳米贵金属进行了归类,并对其应用进展进行了综述,最后对智能型聚合物/纳米贵金属未来的发展方向进行了展望。     

硅基图案化HfO2表面微结构的制备和表征

结合光刻印技术和HfO2液相自组装沉积成膜技术,在单晶硅表面成功地制备了具有微米级图案结构的HfO2薄膜,该硅基图案化HfO2微结构近来在工业界特别是微电子领域引起极度的关注.X射线衍射(XRD)与扫描电镜(SEM)显示,在图案区域成功制备了HfO2薄膜,EDS能谱测试显示了图案区域的HfO2薄膜的化学组成.     

原子转移自由基聚合方法制备的半纤维素基水凝胶及其性能

以传统稀碱抽提法从农业废弃物——玉米芯中分离出的半纤维素为原料,采用原子转移自由基聚合方法(ATRP),通过控制反应条件,将具有温度响应特性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和交联功能单体二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDG)引入上述聚合物侧链中,制备出具有PNIPAM链段和不饱和双键封端侧链的半纤维素衍生物,经紫外光辐照交联成功制备出新型半纤维素基水凝胶。研究结果表明,这种半纤维素基水凝胶具有显著的温度负响应特性。此外,水凝胶的温度响应特性以及溶胀/消溶胀行为还受到聚合物的交联度、接枝共聚物原料组成以及功能单体添加量等因素的影响。     

仿竹结构单丝玻璃纤维增强多孔聚醚砜基复合材料

竹子是一种以竹纤维为增强体、多孔木质素为基体而组成的天然复合材料。本文借鉴竹子的结构特征,采用高性能热塑性聚合物浸没沉淀相转化法在玻璃纤维(GF)表面沉积梯度孔径分布的多孔聚醚砜(PES)基体,制备仿竹结构单丝玻璃纤维增强多孔聚醚砜基复合材料(GF/PES),并对其微观形貌、拉伸力学性能和“温度-模量”智能响应性进行了研究。结果表明,基于梯度多孔PES基体良好的吸能作用及其对玻璃纤维表面微小缺陷的修复作用,GF/PES的拉伸强度和断裂伸长率最高可分别比GF提高39.11%和58.1%。此外,多孔聚合物基体还可作为各类功能材料的载体,例如在其多孔结构中填充水,当水随着温度变化发生相变时,可赋予GF/PES显著的模量变化,从而制备出“温度-模量”智能响应复合材料。      

新型含偶氮苯生色团聚合物的制备和性能

合成了含手性碳原子的新型偶氮苯生色团,通过酰氯化反应制备出含偶氮苯生色团的单体,将所合成的单体与丙烯酸酯类单体进行自由基共聚得到以偶氮苯生色团为侧基的高分子.利用1H NMR、FTIR、UV-Vis吸收光谱,对所合成的单体及聚合物进行了结构表征.研究了所制备的聚合物的全光开关效应.结果表明,在激发光的照射下,通过聚合物中偶氮苯基团的顺-反-顺异构循环在聚合物材料中可形成光致各向异性;在较低驱动光功率(28.1 mW)下这种聚合物具有良好的全光开关效应.     

智能凝胶对水流量自适应控制的仿生研究

制备了多孔聚乙烯醇缩甲醛凝胶(PVFM),研究了其对水流量控制的自适应性能.结果表明,多孔聚乙烯醇缩甲醛凝胶具有很快的吸水/脱水速度和膨胀应力变化的灵敏响应性.结合弹性水管受压变形的控制结构,研究了材料感知土壤含水量的变化和对滴灌流量进行动态调节的智能特性,发现止水/放水周期可控制在1 h以内.     

一种新型共轭接枝聚合物的合成及性能

将微波辐射合成的苯代三聚氰胺(BGA)-均苯四酸二酐(PMDA)体系的PAA与TDI-对位取代苯胺衍生物反应,通过改变TDI-对位取代苯胺衍生物的对位取代基来合成具有不同电子效应的侧链端基的接枝聚合物.用红外及核磁共振的测试方法对聚合物的结构进行表征.接枝聚合物具有较强的三阶非线性光学响应和较强的荧光性能.考察了侧链端基电子效应对聚合物三阶光学非线性极化率系数和荧光行为的影响.     

压电陶瓷/聚合物基新型阻尼复合材料的研究进展

压电陶瓷/聚合物基复合材料兼具了聚合物和压电陶瓷两相的优点,是新型的智能阻尼材料.叙述了压电陶瓷/聚合物基复合材料的阻尼性能表征、阻尼原理以及影响阻尼性能的主要因素,并展望了研究前景.指出从压电阻尼材料的基础理论、制备工艺和性能表征、结构与性能关系上寻找突破,可以获得可控的高阻尼压电复合材料.     

975 nm脉冲激励下铋酸盐玻璃中铒离子荧光的动态响应

用高温熔融退火法制备了组分为Bi_2O_3-B_2O_3-SiO_2掺铒铋酸盐玻璃,测试分析了铋酸盐玻璃中铒离子的光谱特性,着重研究了975nm脉冲泵浦光激励下1.5 μm波段荧光的动态响应.研究表明,对应脉冲泵浦光上下边沿,铒离子荧光存在着一个上升和下降响应过程,响应速率取决于4I13/2能级Er~(3+)离子荧光寿命.随着B_2O_3组分含量的提高,玻璃中OH基引起的能量传递导致Er~(3+)离子荧光寿命相应减小,荧光响应随之相应加快.     

双重磁响应温敏复合微球的制备及表征

在Fe3O4纳米粒子表面聚合包覆温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)及其与聚苯乙烯(PS)、聚α-甲基丙烯酸(PMAA)的共聚物,制备表面不同亲水/疏水性质的双重磁响应温敏复合微球。利用透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)及Zeta粒度仪(DLS)等对复合微球进行了表征。结果表明,复合微球呈现核壳结构,粒径约为150nm~300nm;在复合微球温敏聚合物中引入亲水/疏水链段可以有效调节其最低临界溶解温度(LSCT),随着温敏聚合物亲水性的提高,微球LSCT向高温移动,且该微球具有良好的双重磁响应特性(磁靶向响应性和磁热响应性)。     

聚[9-甲基-9-（8-硫代乙酸辛酯基）-芴]的合成及其金纳米粒子复合物

合成了一种新型的侧链含硫代乙酸辛酯基的聚芴衍生物,聚[9-甲基-9-(8-硫代乙酸辛酯基)-芴](PFMOTA).用这种聚合物修饰金纳米粒子,得到了稳定的PFMOTA/金纳米粒子复合物.采用TEM、GPC、FTIR、UV-vis和PL光谱对聚合物及其修饰的金纳米粒子复合物的结构和性能进行了表征.     

聚合物/无机纳米粒子复合微球化学制备的研究进展

聚合物/无机纳米粒子复合微球,具有良好的可设计性、流动性、热稳定性、功能基表面特性等优良的综合性能.聚合物/无机纳米粒子复合微球的形貌、粒径及分布、表面结构等可根据制备方法发生显著变化,从而影响其理化性能.本文综述了乳液聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、两步复合法、自组装法、物理诱导和模板辅助法等化学方法在制备聚合物/无...     

长共轭基团取代功能聚丙烯酸酯的制备及光限幅性能研究

设计合成了{4/-[N,N-二(丙烯酸乙酯基)胺基],4-(吡啶-4-乙烯基))偶氮苯(PAC),通过和甲基丙烯酸甲酯共聚,制备出溶解性能较好的聚丙烯酸酯功能高分子,利用FTIR、NMR、UV等对化合物的结构进行了表征.光限幅实验发现,合成的聚合物对脉宽8ns,波长532nm的激光呈现限幅作用,对聚合物的光限幅机理进行探讨,显示主要为反饱和吸收机理.     

修饰纳米CdS/聚合物的界面相互作用与光学性能

采用微乳液法结合原位表面修饰合成了纳米尺度的硫化镉粒子,采用溶液共混和静态铺膜方法制备了纳米粒子/聚合物复合体系,以研究纳米粒子与聚合物间的界面作用.结果表明,经修饰的纳米CdS粒子比较均匀地分散于聚合物基体内,纳米粒子与聚合物基体间存在较强的相互作用.根据复合体系的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱,分析了表面修饰(表面修饰剂种类、表面修饰剂用量等)对纳米粒子的分散以及复合体系界面特性的影响,证实了表面修饰剂具有促进纳米粒子分散和消除粒子表面缺陷的作用.