含有偶氮苯结构单元的离子液体在智能材料中的应用与研究进展

刺激响应性材料作为新型智能材料,在日常生活和工业生产方面有着重要应用,但能耗高、难以精准控制及循环可逆性差限制了其使用范围。偶氮苯基团是一种合成相对简单、循环可逆性好、易于精准控制、相对节能的光敏性官能团。离子液体是一类蒸汽压低、热稳定性好、可设计、对环境污染程度较低的新型液体材料。因此含有偶氮苯基团的离子液体是一类既具有光响应性,又具有离子液体特性的新型功能材料,凭借其在紫外/可见光(UV/Vis)照射下发生光致异构化,从而引起物化性质和材料性能发生可控变化,成为目前研究的热门。本工作综述了近年来含有偶氮苯基团的离子液体在光控智能材料中的应用,对含有偶氮苯结构单元的离子液体在光控电导率、光控自组装、光控相行为、光控CO₂的捕获与释放和光响应可控离子凝胶黏弹性等领域的研究进展进行了详细介绍,并对其未来的发展方向进行了展望。含有偶氮苯结构单元的离子液体具有独特的优势,在可持续发展的大背景下能够为智能材料、绿色化学的发展提供新的思路。     

聚(丙烯酸-共聚-苯并-18-冠醚-6-丙烯酰胺)的铯离子响应特性及其铯离子检测性能

制备了一种聚(丙烯酸-共聚-苯并-18-冠醚-6-丙烯酰胺)（PAB）线形共聚物,并系统研究了不同丙烯酸含量的PAB线形共聚物对铯离子的响应特性及其用于铯离子浓度检测的性能。结果表明,在不同浓度的铯离子溶液中,PAB线形共聚物的低临界溶解温度（LCST）会随着铯离子浓度增加向低温迁移;在实验范围内,当PAB线形共聚物中的丙烯酸质量分数为30%时,其铯离子响应特性最有利于水溶液中铯离子浓度的检测。通过系统实验研究,确立了PAB共聚物的LCST与水溶液中铯离子浓度的关系函数;利用该关系函数,可简单地通过测定未知铯离子浓度的PAB溶液LCST,即可推断出该溶液中的铯离子浓度。该研究为铯离子的便捷检测提供了新手段。     

热和光刺激响应型离子凝胶研究进展

热和光刺激响应型离子凝胶是能够在温度和光的刺激下,离子凝胶的体积能够发生突变的一类凝胶。这一类离子凝胶在致动器和智能开关等领域具有潜在的应用前景。综述了热和光刺激响应型离子凝胶的分类,并对其发展趋势进行了展望。     

裂缝识别测井响应机理研究

裂缝的发育能形成良好的次生孔隙储层和重要的渗流通道,,寻找到裂缝是找到储集层的关键。首先我们要进行的就是裂缝的识别。裂缝识别是测井参数处理、储层测井解释、储层评价的基础和关键。本文从孔隙空间的测井响应机理特征出发,进行了详细的分析和研究。     

基于三苯胺的新型铜离子荧光探针及其接力识别硫离子研究

本文以三苯胺作为荧光团,咪唑作为识别基团设计合成了一种新型的能够识别Cu²⁺并且可接力识别S^2-的新型荧光分子探针SYR。实验结果表明,加入Cu²⁺后,探针的荧光大幅猝灭,其识别机理为分子内电子转移(PET)机理。探针SYR与Cu²⁺的络合模式为按2:1,生成的SYR-Cu²⁺对S^2-表现出明显的荧光增强反应。探针SYR识别Cu²⁺和H₂S的最低检测限分别为1.92nM和2.57×10^-8M。该荧光传感器可后续应用于实际水样中Cu²⁺的检测。     

智能材料的结构和性能综述

本文综述了智能材料结构及系统的相关问题。阐述了智能材料的基本概念、分类方法和基本功能;描述了智能材料的生物拟态学特征、功能特征和智能特征。智能材料的研究内容十分丰富,涉及许多前沿学科和高新技术,应用领域十分广阔。智能材料结构系统的研究应用必将把人类社会文明推向一个新的高度。     

离子识别受体的合成及应用研究

本文主要通过实验分析对于三种缩氨基硫脲衍生物受体分子的合成情况,以及阴离子作用识别等进行分析论述,并对于离子识别受体在实际中的研究应用情况进行分析论述,以提高离子识别受体的合成技术方法水平,扩大离子识别受体在实际中的推广应用,促进现代生物科学技术的研究发展。     

铅离子选择电极的研究现状

简要论述了铅离子选择电极的研究现状,重点介绍了几种铅离子选择电极的响应特性,并对其今后的发展前景进行了展望。     

智能材料的健康检测研究

我国经济高速发展,有大量的工程类项目在迚行。对智能材料在施工建设中的应用迚行研究。分析了其在智能材料健康检测中的应用,其中主要包括在应力应变检测、混凝土收缩应变检测、裂缝检测、振动检测、腐蚀检测、疲劳检测等方面的应用。幵对智能材料的健康检测的应用作了展望,希望能够为智能材料的健康检测更好的应用提供指导。     

含硫脲聚乙炔的合成与氟离子识别特性

设计合成了一种新颖的含硫脲的乙炔,1-（4-乙炔苯基）-3-（4-丁基苯）硫脲（1）,并采用有机铑作为催化剂对其进行聚合.通过一系列阴离子的正四丁基铵盐的DMF溶液来评价聚合物的阴离子识别性能.加入F后,poly（1）的DMF溶液颜色立即改变;而加入Cl,HSO4-,Br-,NO3-,C6H5COO-和CH3COO-后,溶液颜色不变,说明poly（1）对F具有裸眼识别能力.紫外吸收滴定光谱和Hill曲线分析确定F-的结合能力,poly（1）/F-配合的Hill系数为1.6,表观结合常数（Ka）高达1.35×104,这说明poly（1）/F-形成了稳定的配合物.     

敏感冠醚

对各种敏感冠醚的种类及环境变化对冠醚与客体分子或离子的键合能力和选择性的影响进行了评述。     

基于智能高分子材料的灵敏检测技术研究进展

近年来,将智能高分子材料识别响应的微小刺激信号转化并放大为方便人们读取的信号检测技术成为研究热点。本工作综述了近年来基于智能高分子材料的灵敏检测技术的研究进展,重点介绍了将智能高分子材料识别响应刺激信号转化为电信号、流量信号和光信号的检测技术。最后讨论了基于智能高分子材料的灵敏检测技术应用时需解决的关键问题,为基于智能高分子材料的灵敏检测技术的设计与应用提供了有价值的参考。     

基于18-冠-6的铅离子检测技术研究进展

铅是一种对环境和人体有严重危害的重金属污染物,研究铅离子（Pb²⁺）检测技术具有重要的实用意义。近年来,利用18-冠-6的Pb²⁺特异识别性能,研究者们设计构建了一系列智能高分子材料系统,为Pb²⁺检测提供了新的策略和途径。本文综述了近年来基于18-冠-6的Pb²⁺检测技术研究进展,重点介绍了基于智能膜、智能光学元件、智能微芯片、智能微胶囊等智能材料系统的Pb²⁺检测技术,讨论了这些Pb²⁺检测技术在实际应用中需要重点关注和解决的问题,以期为这类基于18-冠-6的Pb²⁺检测技术的进一步开发和应用提供参考。     

具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展

环境响应智能水凝胶应用于化学传感器、化学微阀、人造肌肉、药物控释载体、物质分离等领域时常常需要快速响应特性,提高智能水凝胶的响应速率成为了智能水凝胶研究领域的重要课题之一。本文主要综述了具有快速响应特性的环境响应智能水凝胶的构建策略与方法,重点介绍了3类具有不同结构的快速响应型智能水凝胶,即具有多孔结构的快速响应智能水凝胶、具有梳状结构的快速响应智能水凝胶以及具有微球复合结构的快速响应智能水凝胶。     

Photo‐patterning of smart light‐modulation gel

A novel method for fabricating desired patterns of smart light‐modulation gels, which consist of thermoresponsive N‐isopropylacrylamide (NIPAM) gel particles containing pigment, was developed. The patterns were fabricated by photo‐patterning of dispersion of colored NIPAM gel particles in photosensitive poly(vinylalcohol)‐styrylpyridinium solution. The pattern showed drastic color changes in response to the surrounding temperature changes. By repeated cycles of the patterning method, several independent patterns that contained different color particles were fabricated. In addition, a thermosensor array was also fabricated, which was constructed with independent patterns containing colored NIPAM gel having different color‐changing temperatures. The patterning method studied here is considered to have strong potential to extend the application field of the smart light‐modulation gels. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 102: 5351–5357, 2006     

Developments in 4D-printing: a review on current smart materials,technologies, and applications

ABSTRACT

Recent advances in additive manufacturing (AM), commonly known as three-dimensional (3D)-printing, have allowed researchers to create complex shapes previously impossible using traditional fabrication methods. A research branch that originated from 3D-printing called four-dimensional (4D)-printing involves printing with smart materials that can respond to external stimuli. 4D-printing permits the creation of on-demand dynamically controllable shapes by integrating the dimension of time. Recent achievements in synthetic smart materials, novel printers, deformation mechanism, and mathematical modeling have greatly expanded the feasibility of 4D-printing. In this paper, progress in the 4D-printing field is reviewed with a focus on its practical applications. We discuss smart materials developed using 4D-printing with explanations of their morphing mechanisms. Additionally, case studies are presented on self-constructing structures, medical devices, and soft robotics. We conclude with challenges and future opportunities in the field of 4D-printing.     

碳纳米管水泥基复合机敏材料的研究进展

具有机敏特性的功能性水泥材料能够用于监测水泥路面质量和通过车辆的载荷,有良好的应用前景。碳纳米管材料拥有优异的导电性能,作为水泥的添加剂提高其复合材料的机敏性能。对碳纳米管水泥基复合材料的机敏特性进行了系统考察,分析了CNT水泥复合材料机敏特性机理,对影响机敏性能的因素进行了分析。通过CNT水泥基复合材料在公路监测上的实际应用试验,展示了其作为一种新型智能道路监测技术所具有的良好应用前景。     

冠醚化合物的合成（ⅩⅪⅠ）．内酯型冠醚的合成

合成了１０个内酯型冠醚化合物，其中７个冠醚是新化合物，其结构均由元素分析，及红外、核磁、质谱分析证实。