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。     

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。     

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。     

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。     

基于可重构光开关多态荧光聚合物的信息加密工具箱（英文）

具有坚固、智能、且易于编程等特性的信息加密材料对于防止信息泄露和打击造假具有重要意义.为此,我们开发了一种信息加密材料工具箱,该工具箱基于一系列新型的自修复光开关双态(P1和P2)和多态(P3)荧光聚合物.这类聚合物含有两种二芳基乙烯光致变色荧光基团(SDTE和BTBA)和四重氢键构筑单元(UPy).在不同波长的光照射下,P1/P2可以在绿-猝灭/红-猝灭两态之间交替,而P3可以在红-绿-猝灭三态之间变化.它们可以作为像素单元用来制备可重构的图案和代码;所得到的图案和代码均显示出良好的机械性能和优异的光学特性,包括快速的光响应性、突出的光可逆性、优异的荧光热稳定性和抗酸碱腐蚀的能力.本文展示了该工具箱在3D代码阵列和二维码信息加密中的应用潜能.     

形状记忆微/纳米图案的设计、应用和发展

形状记忆聚合物(Shape memory polymer, SMP)是一种受到环境刺激发生形状变化的智能材料。相比于宏观层面的形状记忆效应,通过压印法、再铸模、自组装等方法在SMP表面形成微/纳米图案,SMP微/纳米图案在小型化的智能产品上拥有更好的应用前景。形状记忆微/纳米图案的出现为聚合物未来发展提供了生物医学/液滴操控/微光学/智能胶粘剂等潜在应用方向。本文先是介绍了形状记忆微/纳米图案的类别,并对形状记忆微/纳米图案的制备方法进行了总结,随后对其在各个领域的潜在应用进行了归纳总结,最后提出了形状记忆微/纳米图案的不足以及未来的发展方向。     

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。     

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...     

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。     

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...     

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.     

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.     

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.     

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.     

用于CO2捕获的智能吸附剂:促使强吸附活性位响应于可见光

基于光响应吸附剂的吸附过程可控性好、能源效率高,其在CO2捕获中的应用受到关注.然而,大多数报道的光响应吸附剂是基于弱吸附位点设计的,通过其结构或位阻的变化控制CO2吸附.此外,还需要用到紫外光来调节吸附能力.本文首次报道了用于CO2捕获的智能吸附剂,促使强吸附活性位响应于可见光.吸附剂的制备通过将伯胺和分散红(DR1...     

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.