红外光谱研究十八胺、硬脂酸及氘代硬脂酸Langmuir-Blodgett膜相变行为

分别制备十八胺、硬脂酸及氘代硬脂酸的11层Langmuir-Blodgett（LB）膜,采用变温傅立叶变换红外光谱研究了3种LB膜的相变行为.实验结果显示：十八胺LB膜在55℃～75℃温度区间内发生相变,CH2对称和反对称伸缩振动频率向高能量区移动较明显;硬脂酸LB膜在较短温度区间即70℃～80℃内发生明显相转变,CH2对称和反对称伸缩振动频率及峰的强度比在此温度区间发生显著改变;氘代硬脂酸LB膜的相转变在65℃～75℃温度区间内发生,尤其是在65℃～70℃的温度区间发生突变.     

红外光谱研究硬脂酸单分子膜与十八胺单分子膜之间的相互作用

研究了硬脂酸单分子膜和十八胺单分子膜两者间的相互作用.为了观察它们之间是否发生酸碱反应,分别把硬脂酸和十八胺的氯仿溶液滴加到气液界面上,形成两类物质的单分子膜区域.然后把这两种单分子膜在水气界面上混合.通过红外光谱研究表明:质子在两类单分子膜之间是很难转移的,同时红外光谱证明由硬脂酸单分子膜和十八胺单分子膜制备的混合LB膜主要由独立的硬脂酸区域和十八胺区域组成.     

P(St-co-MAA)包覆十八烷复合相变材料微胶囊的制备与表征

以十八烷和硬脂酸丁酯为二元复合相变材料、苯乙烯和甲基丙烯酸的聚合物为壁材,通过分散聚合法制备了相变材料微胶囊,并通过SEM,DSC,TG和FTIR等手段对制备的微胶囊进行结构性能表征,并讨论了乳化剂种类及用量对相变微胶囊形貌的影响.结果表明:微胶囊呈球形、分散性好,且具有一定的耐热性能,熔融相变温度为21.6℃,发生熔融相变的温度范围为15.7~27.3℃,温度差为11.6℃,热焓值约为103 J/g.微胶囊经100次反复发生相变,质量损失仅为1.64%.与之前研究过的硬脂酸丁酯相变材料微胶囊相比,相变温度范围扩大了3.2℃,热焓值高出47.6 J/g,改善了单一相变材料的相变温度过窄的问题,且提高了热焓值,相变储热效果明显.     

芦丁硬脂酸酯及芦丁月桂酸酯与 硬脂酸混合单分子膜的成膜性质

采用LB膜分析仪分别研究芦丁硬脂酸酯(RS)和芦丁月桂酸酯(RL)与硬脂酸(SA)的混合膜在不同物质的量条件下的崩溃压、平均分子面积、超额吉布斯函数ΔGex、可压缩性等成膜性能及其影响因素.结果显示,两体系的崩溃压均随SA的含量分数(xSA)增大而增大.对于RS/SA膜体系,随着xA增大其分子间力由吸引过渡为排斥,xSA=0.167附近膜收缩效应最大,形成最稳定的热力学状态,膜压越小SA对膜的收缩或膨胀效应越显著.对于RL/SA膜体系,在任何xSA条件下其分子间力始终为排斥,膜呈膨胀状态,混合体系不稳定,xSA=0.5时,SA对混合膜的膨胀效应最大,体系最不稳定.RS与SA具有相同的疏水链碳数, RS/SA膜体系较RL/SA膜体系的相容性和稳定性好.     

三种芦丁脂肪酸酯在空气/水界面的成膜性质

采用LB膜分析仪分别研究了芦丁硬脂酸酯(RS)、芦丁月桂酸酯(RL)和芦丁正己酸酯(RC)在空气/水界面的成膜性质,及亚相中的Al3+对3种芦丁脂肪酸酯成膜性质的影响.结果显示,3种芦丁脂肪酸酯的成膜性质与其疏水基的碳链长度、压膜速度和亚相性质有关.RS和RL能在水面铺展为液态扩张膜,RC则不能成膜.引入芦丁分子中的疏水基碳链越长,成膜越稳定.慢速压膜利于膜稳定性,膜的崩溃压大;较快速压膜能使更多膜分子保留在水表面,膜的平均分子面积大.选择适宜的压膜速度对得到比较稳定的芦丁脂肪酸酯膜很关键.当亚相中含Al3+时,RS、RL和RC均铺展成液态扩张膜,且RS膜和RL膜崩溃时的分子面积(acoll)大于它们在水表面铺展成膜的acoll.研究结果对从分子水平研究芦丁脂肪酸酯抗氧化活性的作用机制具有重要的参考价值.     

分子间高缔合比例疏水聚合物研究(Ⅰ)

分析了目前疏水缔合聚合物在研究和应用中的存在问题,认为主要原因是聚合物分子结构设计不当和聚合反应控制不当.分析了环境-疏水缔合作用-HAWP流变性之间的相互作用关系,认为疏水缔合作用是HAWP水溶液中形成可逆的超分子结构和溶液保持其结构流体特性的根本原因,而分子设计的手段可以实现对分子链内缔合/分子链间缔合动态平衡的调节.分析了疏水缔合作用与HAWP溶液耐温抗盐性能之间的关系,提出了设计分子间高缔合比例疏水缔合聚合物的分子设计目标:通过调节所引入疏水基团参与溶液超分子缔合结构的效率,使其溶液的耐温抗盐性能得到进一步提高,同时尽可能降低因疏水基团的引入带来的负面影响.     

水溶性疏水缔合聚合物链刚性对其性能的影响

在C18DMAAC和AM两种单体的基础上引入含有芳香基团的单体苯乙烯,得到AM/C18DMAAC/Styrene三元共聚物,主要来考察链刚性的增加对聚合物的溶解性、耐温抗盐性、抗剪切性以及临界缔合浓度的影响.研究表明随着链刚性的增加聚合物的溶解性能略有下降,而耐温抗盐性能以及抗剪切性明显增加,同时链刚性增加可以使疏水缔合聚合物的临界缔合浓度降低,并且链刚性越大二临界缔合行为越明显.说明链刚性的增加对疏水缔合聚合物性能改善作用显著.     

9-烷基亚胺-4,5-二氮杂芴LB膜内分子取向的研究

用自制的两亲分子9-烷基亚胺4,5-二氮杂芴制备了多层LB膜,用偏振FT-IR透射光谱测定了化合物中长脂肪链在LB膜内的取向,并运用偏振UV-vis光谱测定了LB膜内二氮杂芴环的取向,结果表明长指肪链的轴线与膜表面法线间的夹角约为50°,芴环的长轴与膜表面法线间的夹角约为66°,由此提出了LB膜内分子排列的结构模型。     

用奥氏体焊条焊接珠光体耐热钢—13CrMo44接头中的碳迁移及其中温强度

研究了用奥氏体焊条焊接珠光体耐热钢-13CrMo44异种钢接头的碳迁移行为和贫碳区对接头中温强度的影响,以及温度和组织对碳迁移的影响。研究结果表明:在这种异种钢接头中,碳迁移的敏感温度区间是在铁素体母材相变点Ac_1以下的高温区,在一般焊接规范下,碳迁移在焊态是不明显的,当贫碳区宽度为6—114μm时,该区软化的铁素体组织对接头的中温强度无影响,断裂都发生在母材上。     

驱油用聚合物PF1的合成与性能评价

鉴于部分水解聚丙烯酰胺在高温、高矿化度油藏中聚合物溶液的增粘作用明显丧失，且柔性链易于剪切降解的缺陷，采用加入增强聚合物链刚性与耐温性的长链疏水单体以及强极性单体的方法，改善聚合物的水溶性与耐温抗盐性，合成了三次采油用聚合物PF1，研究了引发温度对聚合物分子量的影响，以及极性单体、疏水单体的浓度对聚合物在复合盐水溶液中表观粘度的影响，进一步评价了聚合物的抗剪切性。当疏水单体与极性单体的含量分别在0．5％、6％及引发温度在11℃时，该聚合物驱油剂PF1具有很好的增粘性与抗剪切性，其性能可满足不同矿化度油藏聚合物驱油要求。     

侧链型水性含氟聚氨酯的制备及性能研究

为了制备兼具优异疏水性能和力学性能的水性含氟聚氨酯（WFPUs）,合成了3种含氟侧链长度不同的端羟基含氟聚丙烯酸酯（P3FMA、P6FMA和P12FMA）,将其引入水性聚氨酯（WPUs）分子链中,分别制备了3种WFPUs：WFPUs-P3FMA、WFPUs-P6FMA和WFPUs-P12FMA。傅里叶红外光谱（FTIR）分析表明成功将以上3种端羟基含氟聚丙烯酸酯引入了WPUs的分子链中,FTIR分峰结果显示,随着含氟侧链长度增加,硬段氢键化羰基含量增加,这表明较长的含氟侧链能促使WFPUs硬段氢键作用增加,从而使硬段间的相互作用增加。静态接触角测试和表面自由计算表明：3种WFPUs乳胶膜的静态接触角均随着氟含量增加先增加,随后再继续增加氟含量,静态接触角不变。此时,3种WFPUs乳胶膜的表面自由能分别为34.78、32.41和15.94 mN/m,由此可知,含氟侧链最长的WFPUs乳胶膜的表面自由能最低,疏水性能最好。X光电子能谱分析（XPS）显示,氟表面含量随氟本体含量增加而增加,含氟侧链最长的P12FMA在WFPUs乳胶膜表面的富集性能最好。X射线衍射（XRD）分析表明,氟含量相同时,WFPUs乳胶膜硬段的结晶度随含氟侧链长度增加而增加。力学性能测试结果表明,在氟含量相同的条件下,含氟侧链长度最长的乳胶膜WFPU2-P12FMA的断裂强度和断裂伸长率最大,并且高于WPUs乳胶膜。因此,采用P12FMA改性WPUs,可制备具有较好疏水性能和力学性能的WFPUs乳胶膜。     

卟啉与花生酸混合LB膜研究

研究了具有四条长脂链的卟啉与花生酸混合物在气液界面的成膜性及ＬＢ膜．结果表明,卟啉与花生酸混合可形成稳定的单层膜,在混合ＬＢ膜中卟啉形成Ｂ带劈裂聚集体,花生酸的掺入对卟啉分子的有序排列和聚集作用没有影响．利用偏振紫外可见吸收光谱测量了膜中卟啉环的取向．     

Reversible aggregation kinetics of poly(N-isopropylacrylamide-co-N-vinylpyrrolidone) in aqueous solutions revealed by elastic light scattering spectroscopy

Poly(N-isopropylacrylamide-co-N-vinylpyrrolidone) [P(NIPAM-co-NVP)] copolymers with different content of N-vinylpyrrolidone (NVP) were synthesized, and reversible aggregation kinetics of the copolymers in aqueous solutions was investigated with elastic light scattering (ELS) spectra. The results indicated that the apparent activation energy of aggregation process during heating and dissociation process during cooling increased with the NVP content increasing. The phase transition temperature also increased as the content of NVP increased, suggesting that the hydrophilic nature of NVP strongly affected the phase behavior of the copolymer solutions. The higher the content of NVP, the higher the temperature required to break the balance between the hydrophilic and hydrophobic interaction. Besides, during heating and cooling process, the phase transition hysteresis of P(NIPAM-co-NVP) chains decreased when the hydrophilic comonomer increased.     

聚合物反胶团萃取氨基酸的研究

利用德国BASF公司生产的Pluronic型和PluronicR型两类嵌段聚合物制备聚合反应胶团萃取氨基酸（L－苯丙氨酸和L－异亮氨酸）， 聚合物反胶团对氨基酸的萃取平衡特性，实验表明，聚合物反胶团对氨基酸的萃取平衡时间与纯有机溶剂的物理萃取相比差别很小，溶质在反胶团外壳部分与其内部水池间的平衡分配系数K都普遍较大，另外，当氨基酸水溶液的PH值接近等电点时，反胶团萃取达到最佳效果。通过理论分析得到如下推断，聚合物反胶团对两亲性氨基酸的增溶主要在基外壳部分，很可能是包裹在聚氧丙烯外壳内或缠绕在聚氧丙烯链之间，亲油作用和氢键作用是聚合物反胶团萃取的主要推动力。     

LB膜的X-射线衍射分析

X-射线衍射分析是测定LB膜结构的重要表征技术．综述了近年来X-射线衍射分析在测定各种不同LB膜结构时所起的作用．这些LB膜包括长链脂肪族化合物LB膜、长链芳香族化合物LB膜、聚合物LB膜、无机超微粒子与有机物混合LB膜等四大类．     

3株低温烷烃降解菌的摄取模式

采用碳源利用性、细胞表面亲油性和发酵液乳化性方法研究了3株低温烷烃降解菌：A（耶氏酵母菌）、H（红球菌）及LD2（不动杆菌）对石油烃的摄取模式。结果表明,A、H菌利用亲水性碳源能力较强,稳定期发酵液OD600值分别为1.85～2.12、1.41～1.54,同时菌株能较好的利用疏水性碳源生长,发酵液OD600值分别为0.68～0.80、0.63～0.68;菌株细胞表面亲油性在对数生长期最高,MATH值分别为0.69、0.61;菌株均产生表面活性物质,使油层乳化呈微滴悬浮于水相,乳化层与总高度比值最大分别为0.94、0.96;确定A、H菌摄取石油烃时属于细胞与石油烃微滴之间的相互作用模型。LD2菌利用亲水性碳源能力较差,稳定期发酵液OD600值仅为0.48～0.58,但能较好的利用疏水性碳源生长,发酵液OD600值为0.78～0.82;菌株细胞表面亲油性在整个生长周期均较高,MATH值为0.72～0.85;油层无乳化;确定LD2菌在摄取石油烃时属于细胞与石油烃大颗粒之间的直接接触模型。     

聚苯乙烯在混合LB膜中的聚集行为

利用LB膜技术制备了聚苯乙烯(PS)和硬脂酸(SA)的混合薄膜.通过观察不同摩尔比例的PS与SA的π-A曲线,研究了SA与PS在空气-水界面的行为.利用紫外可见光谱(UV-Vis)及原子力显微镜(AFM)研究了PS在混合LB膜中的聚集行为.结果表明:PS的聚集现象不仅存在于空气-水界面上,而且它的聚集程度随着膜压的增加而变大.由于聚集程度与PS相的形貌有关,且PS的形貌随着时间而发生变化,也就是PS沉积到基片后,它的形貌发生变化,因此可通过控制膜压得到PS在混合膜中的特定形貌.