柱撑壳聚糖的氢键密堆积结构制备生物安全的高性能保润材料

保润剂材料内部含有大量亲水基团,能够增加或长期保持物质的含水量,在医疗保健、食品、化妆品和药品等领域应用广泛.壳聚糖分子具有可生物降解、无毒及抗菌等多种优点,是一种高性能的保润剂.然而,其链中存在多个氢键,这种氢键密堆积结构导致水分子无法储存在颗粒内部,严重削弱了材料的吸水和储水能力.本文采用共价偶联方法,使苯甲酸与壳聚糖发生脱水聚合反应.疏水性苯基结构单元能够将亲水性的柔性链进行柱撑,从而形成水分子的存储空间.基于这种独特的设计,制得材料的比表面积比原来的壳聚糖提高了9倍多,吸水能力也相应提高了3倍多.安全性测试结果表明,小鼠在口服壳聚糖基多孔保润剂后,蛋白质水平均无明显变化,证实了壳聚糖基多孔保润剂没有生物毒性.将壳聚糖多孔保润材料均匀分布在试纸上后,试纸的失水量比商用丙二醇分布的试纸减少了20%.     

乌骨鸡黑色素的体外抗氧化活性及其对人脐静脉内皮细胞氧化损伤的保护作用

通过测定乌骨鸡黑色素对DPPH自由基、超氧自由基和羟基自由基清除率,研究乌骨鸡黑色素的体外抗氧化能力,同时建立H_2O_2诱导的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)细胞氧化损伤模型,MTT法测定HUVEC细胞存活率,试剂盒检测细胞乳酸脱氢酶(LDH)漏出量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力,研究乌骨鸡黑色素对HUVEC细胞氧化损伤的保护作用。结果表明:乌骨鸡黑色素清除DPPH自由基、超氧自由基和羟基自由基的IC50值分别为0.18,0.40,2.37 mg·mL~(-1)。乌骨鸡黑色素可降低H_2O_2诱导损伤的HUVEC细胞LDH漏出量和MDA含量,提高SOD活性,并呈一定浓度依赖性。因此,乌骨鸡黑色素具有一定的体外抗氧化活性,可保护H_2O_2诱导的HUVEC细胞氧化损伤。     

活性炭超级电容器电极材料放电过程非线性特征研究

论述了活性炭超级电容器材料充放电性能的测试方法步骤和测试结果,在此基础上,通过模拟,确定放电电流随时间的变化规律.建立物理模型,用固体物理理论,从微观角度研究材料的电阻随温度的变化,进而得到活性炭超级电容器材料放电电流强度随温度和放电时间变化规律的解析式,探讨材料原子的非简谐振动对电极材料放电性能的影响.结果表明:(1)电极材料放电电流随时间的变化并不遵从将它作为线性元件处理时的按时间的负指数规律变化,而是非线性减小,减小的情况与温度有关;(2)活性炭超级电容器材料的电阻随温度升高而增大.增大情况与原子振动情况有关:将原子振动作简谐近似处理时,材料的电阻的倒数几乎与温度成反比,考虑到原子非振动后,其电阻随温度升高而增大的情况加剧,温度愈高,非简谐振动项的影响愈大;(3)本文提出的物理模型和采用的理论,能对活性炭超级电容器电极材料放电性能进行有效的研究.     

反向胶束法制备聚3,4-乙烯二氧噻吩纳米粒子的光电性能和热稳定性

采用聚合和掺杂同时进行的反向胶束体系制备了粒径分散较小的聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米粒子, 利用紫外-可见光光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析方法对纳米粒子进行了表征. 实验结果发现, 氧化剂用量、超声处理、聚合温度及掺杂程度对PEDOT纳米粒子的形貌、电性能及热稳定性有不同程度的影响. 根据实验结果对反向胶束法制备PEDOT纳米粒子过程进行优化发现, 在PEDOT纳米粒子聚合过程中, 甲基苯磺酸有效掺杂浓度约为0.17 mol/L时, PEDOT链的取向最规则, 在6.7°, 12.7°, 25°出现衍射峰, 掺杂剂的有效掺杂使得纳米粒子中分子链的取向不同, 并可以获得较高的电导率(>100 S/cm)的PEDOT纳米粒子, 当粒子的尺寸小于20 nm后电导率降低; 热失重法(TG)分析结果表明, PEDOT纳米粒子的热稳定性比普通块材好, 掺杂剂浓度对纳米粒子的热稳定性有一定影响.     

石墨烯/聚乙撑二氧噻吩薄膜储能特性（英）

为了有效利用石墨烯和导电聚合物材料,光雕石墨烯/聚3,4-乙撑二氧噻吩(LSG/PEDOT)复合薄膜通过一种灵巧的光雕工艺制备出来。在此复合薄膜中,每种组分对薄膜的电化学性能提升都有独特的贡献。循环伏安、交流阻抗及恒流充放电测试用来检测薄膜的电化学性能。结果显示,在引入PEDOT纳米颗粒后,LSG/PEDOT复合薄膜显示出更好的能量存储能力。复合薄膜的比容量达到64.33 F/cm3,是光雕石墨烯比容量(3.89 F/cm3)的20倍,复合薄膜经过1000次循环后仍能保持初始容量的94.6%。复合薄膜电化学性能的提升主要是由于引入的PEDOT纳米颗粒既阻挡了石墨烯的层层堆叠,又增加了整个薄膜的比表面积。此种灵活的光雕工艺还可以用来大规模制备超级电容器电极。     

自组装超薄膜修饰Ta2O5介质膜及其特性研究

采用静电自组装方法在五氧化二钽(Ta2O5)介质氧化膜上制备了聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/聚苯乙烯磺酸钠(PSS)和聚二烯丙基二甲基氯化铵/聚-3,4-乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT-PSS)超薄膜.研究了两种自组装超薄膜在Ta2O5介质氧化薄膜上的组装特性.结果表明两种自组装膜能够稳定地组装于Ta2O5介质膜表面,并有效降低薄膜的表面粗糙度.进一步研究了两种自组装超薄膜修饰的Ta2O5电容结构的电性能.结果表明静电自组装膜对Ta2O5介质膜表面进行修饰后,有效地隔离了介质氧化膜中的缺陷,降低了电容的漏电流并提高耐电压能力;研究还发现不同厚度的超薄膜对Ta2O5电容结构的耐压特性有不同程度的影响,较厚的薄膜可以更好地提高电容的耐压能力并降低漏电流,但会增加电容的等效串联电阻(ESR).另外,在相同薄膜层数的情况下,聚合物电解质PEDOT-PSS良好的导电性能降低了复合超薄膜的电阻,使得PDDA/PEDOT-PSS修饰的电容结构ESR值较低.     

多孔模板法制备聚乙撑二氧噻吩纳米管光电性能的研究

采用单体聚合-溶液浸润-聚合物成管同时进行的方法,在氧化铝多孔模板(AAO)中制备了聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)纳米管.通过形貌分析推断PEDOT纳米管在孔道中的生长包括两个过程:首先是聚合物溶液浸润整个孔道;然后是聚合过程中生成的阳离子自由基和掺杂态的PEDOT由于带正电荷而在孔道壁产生"钉扎"效应.XRD分析显示,在孔道内生成的PEDOT分子链具有一定的取向性.进一步研究表明,聚合物的吸附及单体聚合后的吸附,在模板壁导致不同的分子链排列,使PEDOT纳米管分子排列有序性受到影响.采用四探针和扫描隧道显微镜(STM)方法研究了纳米管光电性能.     

聚-3,4-乙烯二氧噻吩导电聚合物纳米粒子的制备及性能

采用反向胶束合成法, 以二乙基磺基琥珀酸钠(AOT)形成的反胶束为模板制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米粒子. 用紫外-可见-近红外光谱、红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜及透射电镜等手段对PEDOT粒子进行了表征. 研究了纳米粒子的导电性能并采用石英微天平(QCM)对纳米粒子的气敏特性进行了分析, 对相应导电机理及气体敏感机理进行了讨论.     

修饰LB膜法制备的PEDOT薄膜对HCl气体气敏性的影响

以二十烷酸(AA)LB膜为模板, 通过3,4-乙烯二氧噻吩(EDOT)单体在LB膜亲水基团间聚合, 采用垂直拉膜方式在叉指电极上制备了不同层数的AA/PEDOT膜, 并对HCl气体在AA/PEDOT复合LB膜中的作用进行研究, 结果表明, 膜厚、处理温度、拉膜膜压对AA/PEDOT复合LB膜的HCl气体敏感性能有不同程度的影响. 在较小气体体积分数范围(20～60 μL/L)内, AA/PEDOT多层有序膜对气体表现出非线性响应特性, 而在较高浓度范围内则表现出线性响应特性. AA/PEDOT复合LB膜对30 μL/L HCl气体的响应时间约为20 s, 远快于普通PEDOT旋涂膜(约为80 s), 同时在膜压达到45 mN/m时, AA/PEDOT膜的敏感性能反而下降. 敏感机理解释为电子在PEDOT共轭系统和氧化性气体间的转移.     

导电聚合物有序超薄膜的合成及其作为有机电致发光器件空穴注入层

采用修饰多层LB膜的方法制备了导电聚合物聚-3,4-乙烯二氧噻吩/二十烷酸(PEDOT:AA)复合层状有序膜, 构筑了一种导电聚合物镶嵌的多层有序膜结构. 将这种导电聚合物有序薄膜沉积于ITO电极表面, 将其作为有机电致发光二极管(OLED)的空穴注入层, 并研究了ITO/(PEDOT:AA)/MEH-PPV/Al器件的性能. 研究结果表明, 与采用聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)自组装膜和旋涂膜作为空穴注入层的ITO/(PEDOT:PSS)/MEH-PPV/Al器件相比, 器件的发光效率增加, 起亮电压降低. 我们认为这是由于PEDOT:AA薄膜提供了一种有序层状结构后, 减小了ITO与MEH-PPV间的接触势垒, 改善了空穴载流子注入效率. 进一步的研究表明, 由于PEDOT:AA多层膜间靠较弱的亲水、疏水作用结合, 这种导电多层有序膜的热稳定性与普通LB膜相似, 在较高温度下发生从层状有序态到无序态的变化, 这是导致OLED器件性能发生劣化的主要原因.