拉伸状态下弹性聚醚酯聚集态结构和分子运动的固体高分辨核磁共振研究

用固体高分辨核磁共振碳谱方法对不同拉伸比的聚醚酯嵌段共聚物的聚集态结构和分子运动进行了研究,发现共聚物中的聚四氢呋喃(PTMO)链段在拉伸比为2 0时开始就出现结晶,且结晶度和晶片厚度都随着拉伸比增加而明显增加,而样品中未结晶部分的高频分子运动随拉伸比的变化则不明显,拉伸导致的PTMO结晶主要发生在“纯”的PTMO非晶区.通过1 H自旋扩散实验,估算出在拉伸比为4 . 0倍时,PTMO非晶区与结晶区的界面层厚度为1 .1nm ,PTMO非晶区与硬段的结晶区的界面厚度约为3 .1nm .     

聚砜、聚二甲基硅氧烷、聚对羟基苯乙烯三元多嵌段共聚物的形态结构

利用动态力学分析（ＤＭＡ）．透射电子显微镜（ＴＥＭ）和小角Ｘ 光光散射（ＳＡＸＳ）对聚砜（ＰＳＦ）、聚二甲基硅氧烷（ＰＤＭＳ）和聚对羟基苯乙烯（ＰＨＳ）三元多嵌段共聚物ＰＳＦ—ＰＤＭＳ—ＰＨＳｎ的形态结构进行了研究．结果表明，ＰＳＦ—ＰＤＭＳ—ＰＨＳｎ的形态结构出现了许多新的现象，除具有微相分离的基本特征外，还出现双连续相双分散相的特征．在适当的嵌段长度和组成下，通过ＴＥＭ观察到一种新的特殊形态 蜂窝状形态结构，并在嵌段共聚物两相界面处直接观察到非常清晰的界面相．同时，对该形态的形成过程作了初步讨论．     

含有机硅三元多嵌段共聚物的研究5.含有机硅三元多嵌段共聚物的形态结构

利用ＤＭＡ，ＴＥＭ和ＳＡＸＳ对ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳｎ，ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＥｎ，ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳｎ和ＰＨＳ－ＰＤＭＳ－ＰＢＥｎ四种三元多嵌段共聚物的形态结构进行了研究，结果表明，不同三元多嵌段共聚物中三种链段的相互作用情况不同，其动态力学性能和形态结构有很大差异，并与嵌段共聚物微相分离的几种基本形态不同，特别是通过ＴＥＭ在ＰＳＦ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳｎ和ＰＰＯ－ＰＤＭＳ－ＰＨＳｎ中观察到清晰的互容界面相。     

固体核磁共振研究改性纳米SiO2的表面结构

以纳米SiO2和KH550改性纳米SiO2为研究对象,分别利用29Si魔角旋转核磁共振谱(29Si MASNMR)、1H魔角旋转核磁共振谱(1H MAS NMR)和1H-29Si交叉极化/魔角旋转核磁共振谱(1H-29Si CP/MASNMR)对纳米SiO2和KH550改性纳米SiO2的表面结构、表面羟基含量、亲水性和界面相互作用等进行了研究。实验结果表明,纳米SiO2经过KH550的改性,随着改性程度的增加,样品表面的羟基含量降低、亲水性降低、亲油性增加、表面质子运动活性随改性程度增加而减弱。     

取代聚苯胺的聚集态结构

环取代基及掺杂对聚苯胺分子链结构产生影响的同时也对大分子聚集态结构产生影响.通过对聚合物膜的XRD、SEM研究，表明在所合成的环取代聚苯胺衍生物中，聚合物的结晶性依POT（聚邻甲苯胺）、PDMAn（聚 2，5 二甲氧基苯胺）、PmClAn（聚间氯苯胺）顺序增加；与本征态的比较，质子酸掺杂后聚合物的结晶性有所提高.POT基本上表现出了非晶聚合物的性质； PDMAn具有同质多晶的结构特征，但结晶度较低； PmClAn表现出了典型高分子晶体性质，符合单斜晶系的特征（晶胞参数为a=0.679 nm， b=2.304 nm， c=0.5734 nm， α=90°， β=100.9°， γ=90°）.采用HyperChem程序包中的MM＋分子力学方法对1H NMR和XRD实验结果进行结构优化，确定了苯式结构/醌式结构为3/2的PmClAn大分子链的构象.     

P(HB-co-HV)/PVPh的相容性与聚集态结构

采用差热扫描分析、红外光谱、固体核磁、小角X光散射等方法研究了聚(β-羟基丁酸酯-co-β-羟基戊酸酯(P(HB-co-HV))/聚(对-羟基苯乙烯)(简称PVPh)共混物的相容性和形态。结果表明两组分间形成较强的分子间氢键,形成完全相容的共混体系。固体核磁结果表明P(HB-co-HV)/PVPh(50/50)在3.4nm尺寸上是完全均相的。小角X光散射结果表明,在等温结晶的共混物中无定形的PVPh分子分散在P(HB-co-HV)片晶之间与非晶的P(HB-co-HV)分子形成非晶区,从而使非晶区加宽,长周期增加。     

固体酸催化剂结构与催化反应机理的核磁共振研究

Solid acid catalysts have been widely used in advanced petrochemical processes because of their environmental friendliness, high product selectivity, and easy product separation. Solid-state nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy is a well-established tool for structure determination and dynamic study of various functional materials. In this review, we focus mainly on our research using solid-state NMR to characterize the acid properties and elucidate the catalytic reaction mechanism of solid acid catalysts. The acid strength of solid acids can be quantitatively measured from the chemical shifts of adsorbed probe molecules such as pyridine, acetone, trialkylphosphine oxides, and trimethylphosphine. The spatial proximity and synergetic effect of various acid sites on solid acid catalysts can be ascertained by two-dimensional (2D) double-quantum magic angle spinning (DQ MAS) NMR spectroscopy. Additionally, in situ solid-state NMR spectroscopy can be used to explore heterogeneous catalytic reaction mechanisms by monitoring the evolution of the reactants, intermediates, and products.     

高分子多尺度结构与动力学的固体NMR研究

高分子材料中的微观结构和动力学特征决定了材料的最终物理化学性能,并具有典型的时间和空间上的多尺度特性。在不同时空尺度上表征凝聚态下高分子中多尺度的结构、动力学及其动态演变等问题,进而阐明其结构-性能间的关系一直是高分子科学研究中的挑战性课题。目前,固体NMR技术已成为从原子至100nm的空间和10-9～10s的时间尺度上研究固态高聚物体系中多层次结构和复杂运动并阐明其结构与性能关系的有力工具。本文将综述我们近年来系统构建的多尺度固体NMR实验技术,及其在阐明高分子链结构、链间相容性和相互作用、界面相结构及相区尺寸、以及从高频到超慢链运动等问题中的应用。     

聚苯醚羧酸盐的聚集态结构

本文用热学、力学和散射方法研完了聚苯醚羧酸盐的链结构、羧化聚苯醚(C-PPO)在二氧六环溶液中用0.5 NaOH或CsOH的醇水溶液中和成钠型或铯型的C-PPO离聚体,用DSC测定一系列羧酸盐含量的C-PPO离聚体的玻璃化转变温度得到形成离子微区的临界阳离子浓度约为5mol％;动态力学谱中在高于玻璃化转变温度域出现的α松弛峰亦证明了微相结构的存在;SAXS结果表明其离子微区的尺寸约为30(?),其尺寸大小和离聚体中阳离子浓度无     

尼龙－1010的聚集态结构

用ＷＡＸＤ、ＤＳＣ、方差－范围函数．密度测量等方法，研究了经不同热处理的尼龙－１０１０的聚集态结构．发现退火处理更有利于尼龙－１０１０结晶的生成和稳定，且尼龙－１０１０的结晶，有一个最佳的热处理温度．在该温度附近，尼龙－１０１０的结晶度和微晶尺寸里最大值．     

茂金属聚乙烯的短链支化结构不均匀性研究进展

茂金属支化聚乙烯技术是聚烯烃工业发展史上最重要的技术进展之一,该类产品具有优异的抗穿刺、抗撕裂、抗冲击性质,在薄膜、重包装等领域具有广泛的用途,其力学性能与共聚单体的种类、含量及其在分子链上的分布有密切关系。本文从催化剂活性中心特点和聚合反应工艺条件两方面对聚合物结构的影响出发,阐述了茂金属聚乙烯短链支化结构不均匀性产生的原因,通过核磁共振、升温淋洗分级和热分级等表征支化不均匀性的研究方法,介绍了茂金属支化聚乙烯分子主链上共聚单体的序列结构组成及分布,以及共聚物的结晶性能等方面的差异。     

CXN天然沸石的研究Ⅰ.离子交换与结构性质表征

采用离子交换和焙烧等方法,对我国CXN天然沸石(STI型)进行改性.应用化学分析,粉末XRD,TG/DTA,~(27)Al MAS NMR,~(29)Si MAS NMR,低温N_2吸附等方法表征相关的结构、离子交换等性质.CXN沸石的晶胞组成Na_(0.2)Mg_(0.1)Ca_(8.4)[Al_(17.2)Si_(54.8)O_(144)]·65H_2O,属富钙型.经离子交换脱出Ca~(2 )后的沸石在焙烧过程中伴随有骨架脱铝,骨架的热稳定性已由原样的500℃以下提高到700℃以上.交换改性后的沸石,呈现反映该沸石微孔特性的Ⅰ型氮吸附等温线.     

类蜘蛛丝聚合物结构及分子运动的固体核磁共振研究

运用固体核磁共振(NMR)技术研究了聚丙氨酸多肽片段(Ala)5与高分子齐聚物聚苯乙烯(PS, 分子量2000)及聚异戊二烯(PI, 分子量2210)共聚而成的类蜘蛛丝蛋白聚合物——聚苯乙烯-co-聚丙氨酸聚合物(PS-co-PAL)和聚异戊二烯-co-聚丙氨酸聚合物(PI-co-PAL)的结构及分子运动. 聚合物13C CP/MAS NMR(交叉极化/魔角旋转核磁共振)谱及其旋转坐标系中自旋-晶格弛豫时间(T1ρ(13C))的结果表明, 此两种聚合物中多肽片段(Ala)5具有相同的化学位移, 即相似的化学环境和二级结构, 并具有相近的T1ρ(13C), 即类似的聚集态结构. 聚合物的宏观力学性质明显不同: 常温下, PS-co-PAL呈硬颗粒状, PI-co-PAL呈橡胶状且易拉伸. 结果说明聚合物力学性质与高分子链段的性质密切相关. PI-co-PAL聚合物的PI链段, 其骨架—CH2CH—的T1ρ为(5.3±0.4) ms, 而PS-co-PAL聚合物的PS链段, 其骨架—CH2CH—的T1ρ为(47.0±5.5) ms, 说明二聚合物中PI链段较PS链段更为柔软. 另外, 基于密度泛函理论(DFT)的化学位移计算证明, 聚合物PS-co-PAL和PI-co-PAL中多肽片段(Ala)5的二面角均为(-131°, 142°), 说明它们以β-折叠构象存在.     

蓖麻油型聚氨酯IPN的结构与性能研究

本文用蓖麻油,甲苯二异氰酸酯和甲基丙烯酸β-羟乙酯组成的加聚型网络(Ⅰ)和蓖麻油,甲苯二异氰酸酯和聚丙二醇组成的缩聚型聚氨酯(Ⅱ),以同步法形成了一组新型的IPN。用动态力学法和固体核磁共振法研究了它们的结构和性能,形成IPN后,力学数据显示出机械强度的提高,动态力学损耗谱上表现出,tanδ的增宽,固体核磁共振谱计算的结果是界面层的比例增高,但界面层比例并不随配比的改变而变化,它揭示出此IPN可能具有壳核结构。     

基于固体核磁共振方法的蛋白质组装体三维结构解析

蛋白质组装体广泛存在于生物体内,具有相关生物学功能或与人类的重要疾病密切相关。蛋白质组装体分子量大,通常难以溶解和结晶,限制了常用的结构研究手段如X射线晶体学和液体NMR等在其高分辨三维结构解析中的应用。固体核磁共振技术(ssNMR)在难溶、非结晶样品的三维结构解析中具有独特的优势,尤其随着固体NMR硬件包括高场磁体和高性能的探头、固体NMR多维脉冲实验技术和样品制备技术特别是同位素标记技术的快速发展,固体NMR已经成为了蛋白组装体三维结构解析的重要手段。在样品制备方法方面,强调了样品制备条件的优化对得到构象均一样品的重要性,以及丰富的同位素标记方法的使用对固体NMR谱图分辨率提高的重要作用。同时多种脉冲序列如质子驱动自旋扩散技术(PDSD),偶极辅助旋转共振技术(DARR),质子辅助重偶技术(PAR)或转移回波双共振技术(TEDOR)等的建立和发展为结构约束条件收集提供了基本的技术方法。此外,固体NMR与其它实验技术如扫描透射电镜(STEM),冷冻电镜(Cryo-EM)等和理论模拟方法的联用能显著地提高固体NMR的能力,从而能解析分子量更大、结构更复杂的蛋白质组装体的三维结构。本文以Aβ纤维和T3SS针状体的三维结构解析为例介绍固体NMR在蛋白质组装体结构研究的最新实验方法,重点介绍最新的距离约束条件获取的实验方法进展,以及固体NMR与其它实验和理论模拟研究手段的联用在蛋白质组装体结构解析上的最新进展,期望有助于读者对固体NMR技术在蛋白质组装体的三维结构解析方面的研究进展有所了解。     

阻燃聚乙烯的裂解气相色谱研究

选择450、500、550、600、650、700℃等不同裂解温度，保持基本一致的进样量(60士1pg)，采用连续升温和分别升温的方法，对聚乙烯及阻燃聚乙烯进行裂解气相色谱(PyGC)分析，比较其性能的差异以及加有不同量阻燃剂的PE的裂解色谱性能．结果表明Si02含量不同的阻燃聚乙烯有较明显的阻燃性能，其中SiO2添加量为6％时阻燃效果最好,PyGC的分析结果与锥形量热仪(CONE)的实验结果相一致．     

聚倍半硅氧烷复合超支化聚酯的结构及相容性

以三羟甲基丙烷(TMP)为内核, 二羟甲基丙酸(DMP)为支化单元用准一步法合成了重均分子量为12100的第四代端羟基脂肪族超支化聚酯G4, 并与聚甲基三乙氧基硅烷(PMSQ)共混制备出一系列不同质量分数的复合物. 利用固体核磁共振(NMR)等方法表征了各个样品的结构和反应程度, 并通过测量¹H T_1ρ值发现超支化聚酯与聚倍半硅氧烷之间具有较好的相容性, 相容尺寸为3~5 nm.     

用固体高分辨NMR研究聚(L-丙氨酸)-聚乙二醇单甲醚双嵌段共聚物的微相结构与链段运动

利用固体高分辨¹³CCP/MAS及二维WISE核磁共振技术研究了聚(L-丙氨酸)-聚乙二醇单甲醚双嵌段共聚物(MPEG-b-PLA)在固态下的微相结构和链段运动行为.结果表明,聚乙二醇链段在形成嵌段共聚物后结晶度明显下降,同时存在晶区和非晶区,从而表现出两种不同的运动状态.而聚乙二醇链段的引入对聚L-丙氨酸链段影响不大,嵌段共聚物中聚L-丙氨酸链段高度结晶,同时含有大量的α螺旋结构,分子链运动严重受限,估计聚L-丙氨酸链段的相区尺寸很小.     

甲壳素/甲壳胺的聚集态结构及性能

制备了不同脱乙酰度的甲壳素,并对脱酰化反应进行了研究,找出了适合不同脱酰度甲壳素的溶剂,探讨了制样温度与甲壳胺膜的结晶形态和力学性能之间的关系,比较了甲壳素、甲壳胺及不同来源甲壳素的结晶形态.