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二氧化碳刺激响应型微乳液及应用

化学教育（中英文） 2023年第14期44卷 7-14页

作者：张永民穆蒙周越郭爽江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 中石化胜利油田博士后管理站山东东营257067 中石化胜利油田石油工程技术研究院山东东营257067

微乳液是由2种互不相溶的液体在表面活性剂(通常需添加助表面活性剂)作用下形成的均一透明、各向同性、热力学稳定的纳米液滴分散体系,在有机合成、纳米材料制备、药物运送、萃取分离等领域扮演着重要的角色。近年来,刺激响应型微乳液... 详细信息

微乳液是由2种互不相溶的液体在表面活性剂(通常需添加助表面活性剂)作用下形成的均一透明、各向同性、热力学稳定的纳米液滴分散体系,在有机合成、纳米材料制备、药物运送、萃取分离等领域扮演着重要的角色。近年来,刺激响应型微乳液因其智能可控和潜在的绿色环保特征引起了广泛关注。CO_(2)刺激响应型微乳液是指在CO_(2)和N_(2)触发下可破乳/成乳的一类智能型微乳液。相对于传统的pH刺激,CO_(2)气体刺激不会带来污染(溶剂和副产物盐),且简单易得、绿色环保。从CO_(2)刺激响应型微乳的构筑出发,概括了表面活性剂基和无表面活性剂微乳液体系的最新研究进展,包括它们的相行为、结构、性质和潜在应用,并对其发展前景进行了展望。

关键词：二氧化碳响应微乳液纳米液滴相行为

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水分胁迫对茶树叶片二氧化碳响应的影响

山东农业科学 2018年第5期50卷 55-58,63页

作者：孔晓君王恒庄美琪王超日照市茶叶技术推广中心山东日照276826 日照市农业技术推广中心山东日照276826 日照市茶叶科学研究所山东日照276826

为研究水分胁迫对茶树叶片CO_2响应的影响,本试验以两年生盆栽茶树为研究对象,采用3种不同水分胁迫[土壤含水量占田间最大持水量的60%(K1)、45%(K2)、25%(K3)]处理方式,以土壤含水量占田间最大持水量75%的处理为对照,利用LI-6400便携式... 详细信息

为研究水分胁迫对茶树叶片CO_2响应的影响,本试验以两年生盆栽茶树为研究对象,采用3种不同水分胁迫[土壤含水量占田间最大持水量的60%(K1)、45%(K2)、25%(K3)]处理方式,以土壤含水量占田间最大持水量75%的处理为对照,利用LI-6400便携式光合作用测定仪,采用开放式气路,人为设置不同CO_2浓度,测定了茶树顶芽向下第3片叶的光合指标。结果表明:水分和CO_2浓度对茶树叶片的光合作用有一定的调节作用,当CO_2浓度升高至600μmol·mol^(-1)后,茶树叶片的净光合速率和水分利用效率不再继续升高;K3处理严重损伤了叶片的光合能力。

关键词：水分茶树叶片二氧化碳响应光合指标

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二氧化碳响应的可注射型水凝胶

二氧化碳响应的可注射型水凝胶

水相光引发聚合诱导自组装制备CO_2响应性聚合物囊泡

中国化学会2017全国高分子学术论文报告会

作者：郑威杨海波华东师范大学化学与分子工程学院

以金属超分子组装体为交联点的超分子凝胶,其将有机金属组装体（有机金属大环、有机金属笼以及有机金属多面体）的动态可逆性与传统的聚合物的黏弹性结合,构筑了一类新颖的超分子软物质材料。本论文创新性地将具有二氧化碳响应的聚合物... 详细信息

以金属超分子组装体为交联点的超分子凝胶,其将有机金属组装体（有机金属大环、有机金属笼以及有机金属多面体）的动态可逆性与传统的聚合物的黏弹性结合,构筑了一类新颖的超分子软物质材料。本论文创新性地将具有二氧化碳响应的聚合物通过逐步后聚合的策略引入到有机金属大环骨架中,成功构筑了以有机金属大环为核的星状超分子嵌段共聚物。该嵌段共聚物在通入二氧化碳加热的条件下可形成注射型超分子水凝胶,且成胶温度接近人体的体温。进一步向该水凝胶中通入氮气,实现了凝胶-溶液相转变。通过模型化合物的设计合成以及模型实验的构建,对成胶机理有了进一步的理解和认识。该水凝胶还具有良好的细胞相容性,且可以在小鼠体内原位的形成凝胶,展现出很好的生物学应用前景。

关键词：有机金属大环二氧化碳响应可注射超分子凝胶

来源： cnki会议评论

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影像科学与光化学 2017年第6期35卷 833-842页

作者：张雪超谭剑波张力广东工业大学材料与能源学院广东广州510006

本文以聚甲基丙烯酸甘油酯(PGMA)作为大分子RAFT试剂,甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA)作为单体,在室温下通过水相光引发聚合诱导自组装制备CO2响应聚合物囊泡。动力学研究表明聚合在可见光(405nm,0.5 mW/c... 详细信息

本文以聚甲基丙烯酸甘油酯(PGMA)作为大分子RAFT试剂,甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)和甲基丙烯酸-2-(二甲氨基)乙酯(DMAEMA)作为单体,在室温下通过水相光引发聚合诱导自组装制备CO2响应聚合物囊泡。动力学研究表明聚合在可见光(405nm,0.5 mW/cm2)照射10min后,转化率可以达到100%。文中还探讨了DMAEMA对于聚合反应的影响。通过视觉观察、透射电子显微镜(TEM)以及核磁共振(NMR)对聚合物囊泡的二氧化碳响应特性进行了研究。

关键词：二氧化碳响应聚合诱导自组装光引发聚合物囊泡

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十种野生地被植物的光合特性研究

北方园艺 2016年第9期 93-97页

作者：董谦李连龙刘悦梅刘冬云河北农业大学园林与旅游学院河北保定071000 北京中外建建筑设计有限公司北京100192

以东方草莓(Fragaria orientalis)、斑叶堇菜(Viola variegata)、匍枝委陵菜(Potentilla flagellaris)、鹅绒委陵菜(Potentilla anserina)、野罂粟(Papaver nudicaule)、蓝花棘豆(Oxytropis coerulea)、求米草(Oplismenus undulatifolius)、大叶铁线莲(Clematis heracleifolia)、歪头菜(Vicia unijuga)、秃疮花(Dicranostigma leptopodum)等10种野生地被植物为试材,利用LI-6400光合仪研究了净光合速率日变化以及对光合有效辐射和二氧化碳的响应。结果表明:东方草莓及秃疮花的光合速率日变化为单峰曲线;野罂粟、斑叶堇菜、东方草莓、匍枝委陵菜、鹅绒委陵菜、蓝花棘豆、求米草、大叶铁线莲等8种植物光合速率日变化为双峰曲线,出现明显的"午休"现象;求米草的光补偿点(LCP)和二氧化碳补偿点(CCP)最低,分别为(9.64±0.525)μmol·m^(-2)·s^(-1)和(67.72±4.567)μmol·m^(-2)·s^(-1),是典型的阴生植物;蓝花棘豆的LCP最高,为(74.21±1.065)μmol·m^(-2)·s^(-1),秃疮花的CCP最高,为(107.94±9.345)μmol·m^(-2)·s^(-1),2种植物表现出较强的喜阳性。

关键词：野生地被光合日变化光响应二氧化碳响应

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嵌段聚合物胶束组装成膜过程及微观结构控制

嵌段聚合物胶束组装成膜过程及微观结构控制

作者：余章学浙江工业大学

学位级别：硕士

本文以嵌段聚合物聚苯乙烯-嵌段-聚丙烯酸(PS-b-PAA)为成膜材料,采用自组装与溶剂诱导相分离方法制备具有明显组装结构的聚合物多孔膜。本文采用添加剂实现对膜结构的调节和控制。首先,研究了几种小分子添加剂(如:甲醇,乙醇,正丙醇和水... 详细信息

本文以嵌段聚合物聚苯乙烯-嵌段-聚丙烯酸(PS-b-PAA)为成膜材料,采用自组装与溶剂诱导相分离方法制备具有明显组装结构的聚合物多孔膜。本文采用添加剂实现对膜结构的调节和控制。首先,研究了几种小分子添加剂(如:甲醇,乙醇,正丙醇和水)对嵌段聚合物的成膜过程和微观结构的影响。得出了添加剂对聚合物膜的直径、孔隙率、水通量的调控规律。发现添加剂的介电常数能影响胶束的直径大小:较小介电常数的添加剂,能形成较大的胶束直径。共聚物膜的孔隙率跟胶束的直径有关,直径越大,孔隙率越大,从而导致较大的水通量。此外,孔隙率还跟铸膜液中残留的溶剂的量有关:蒸发时间越短,添加剂的挥发性越小,溶剂残留量越多,导致较大的孔隙率。本实验最后探究了不同添加剂,不同停留时间制作的聚合物膜对溶菌酶的吸附规律,发现制备的膜对溶菌酶的吸附量最大能达到188.8 mg/cm。其次,探究了不同分子量的聚乙二醇(PEG)作为添加剂时对PS-b-PAA成膜的影响。发现当PEG分子量增加到8000 g/mol、20000 g/mol时,扫描电子显微镜观察到膜表面的组装结构受到显著影响,有明显未组装结构存在。傅立叶红外光谱分析仪、核磁共振发现造成这一结果的原因在于PEG在膜中的残留。本研究探究了PEG300对聚合物膜的机械性能的影响。发现PEG300的浓度增加,导致孔隙率增加,机械强度减小。使用CO为驱动力,发现膜具有CO响应性,并且这种响应性与压力相关,而且是可逆的。利用这一性质实现了对纳米金颗粒的截留。

关键词：嵌段聚合物自组装对称性膜胶束二氧化碳响应 PEG添加剂

水溶性壳聚糖基透明复合膜的制备及CO2响应应用研究

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水溶性壳聚糖基透明复合膜的制备及CO2响应应用研究

作者：刘梦珍华南理工大学

学位级别：硕士

智能包装新鲜度指示材料具有无需破坏食品包装而实时监测食品品质的功能,在市场上具有广阔的发展空间。壳聚糖凭借其独特的抗菌性能在食品包装上占有一席之地,而在新鲜度指示材料上的应用鲜有报道。为了拓展壳聚糖及其衍生物在食品包装... 详细信息

智能包装新鲜度指示材料具有无需破坏食品包装而实时监测食品品质的功能,在市场上具有广阔的发展空间。壳聚糖凭借其独特的抗菌性能在食品包装上占有一席之地,而在新鲜度指示材料上的应用鲜有报道。为了拓展壳聚糖及其衍生物在食品包装指示领域的应用,解决易腐食品腐败程度难判断的问题,以及弥补目前食品保鲜指示材料不透明、难重复利用的缺陷,本论文将水溶性壳聚糖N-琥珀酰化壳聚糖(NSCS)和羟丙基壳聚糖(HPCS)材料相结合,通过负载指示剂,制备出对CO气体产生颜色响应的NSCS/HPCS透明复合响应膜,实现了CO浓度信息的可视化,有望用于食品保鲜指示领域。本文采用冷冻和粉碎预处理-常温溶剂法,利用琥珀酸酐与壳聚糖发生酰化反应,得到了高得率(100%)、高分子量(二十几万)的水溶性NSCS。采用FT-IR和HNMR对产物的结构进行了表征,证明羧基成功引入壳聚糖分子C2位氨基上。RXD表明NSCS无结晶结构,易溶于水。UV溶解性能分析表明NSCS能够溶解在p H1-4,7-14之间的水溶液中,均具有广泛的p H溶解性能。此外,我们还通过改进的电导滴定法,快速、准确的测定了其羧基、氨基含量。通过流延成膜的方法首次将两种水溶性壳聚糖NSCS和HPCS复配成膜,SEM表明NSCS/HPCS复合膜平整表面。NSCS/HPCS复合膜的拉伸强度高于NSCS复合膜。TGA表明NSCS/HPCS复合膜具有良好的热稳定性。UV透光率分析表明NSCS/HPCS复合膜具有良好的透光性,600 nm的透光率高达85%。在复合膜的基础上,我们将甲基红-溴百里酚蓝混合指示剂加入到NSCS/HPCS混合溶液中,形成均一的指示剂混合溶液,通过流延法制备了NSCS/HPCS复合响应膜。SEM表明复合响应膜表面平整、颜色均匀。我们将其用作CO响应的指示标签表现出良好的颜色响应性能,且在不同温度、湿度环境中指示标签的颜色响应色差值与CO浓度之间存在良好的线性关系,线性相关系数R均高于0.94,可用于食品保鲜新鲜度的指示。

关键词：水溶性壳聚糖 N-琥珀酰化壳聚糖羟丙基壳聚糖复合膜响应膜二氧化碳响应色差值

含酰胺硫醚单元的多响应线型和接枝共聚物的合成及温敏行为研究

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含酰胺硫醚单元的多响应线型和接枝共聚物的合成及温敏行为研究

作者：张洪灿苏州大学

学位级别：硕士

受高度适应性生物体系的启发,科学家们已成功开发出种类丰富的智能材料。其中,刺激响应聚合物材料在近年来引起了大家的广泛关注,它们具有组分和功能高效集成等特点,并在纳米和生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。通过大分子设计,... 详细信息

受高度适应性生物体系的启发,科学家们已成功开发出种类丰富的智能材料。其中,刺激响应聚合物材料在近年来引起了大家的广泛关注,它们具有组分和功能高效集成等特点,并在纳米和生物医用材料等领域具有广泛的应用前景。通过大分子设计,可以在聚合物中引入不同类型的官能团、链段和拓扑结构,同时获得功能和应用价值显著提升的多重响应聚合物材料。目前,模块化合成、后聚合修饰和多组分聚合等策略已成为聚合物的有效合成手段,其中硫代内酯化学能融入各种合成策略中,在拓扑聚合物构筑方面体现出强大的潜力。考虑到大多数环状接枝聚合物不具备多重响应功能,兼具最低（LCST）和最高（UCST）临界溶解温度的双重相变型聚合物材料实例也较少,本论文致力于通过拓扑结构种类（线型和环状）、化学组成（羟基和叔胺）、外界刺激（pH、C02、氧化等）、同位素溶剂（H20和D2O）和溶液共混等因素来改变聚合物分子内和分子间的相互作用,从而实现对聚合物溶液温敏性能的有效调控。为此,采用基于硫代内酯化学的后聚合修饰和多组分聚合分别合成了含酰胺硫醚单元的线型和接枝共聚物,并考察了不同因素对聚合物溶液相变行为的影响。主要内容和结论如下:（1）含多功能Y结、聚丙烯酰胺主链和乙二醇齐聚物侧链的多响应线型/环状接枝共聚物的合成及温敏性能研究:先以4-硫代苯甲酰硫-4-氰基戊酸3-（2-醛基-3-甲基苯氧基）丙酯（FBCP）为链转移剂进行N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）和N-硫代内酯丙烯酰胺（ATL）的RAFT共聚合,合成了l-PNA;再通过紫外光照诱导聚合物链末端邻甲基苯甲醛和二硫酯进行Diels-Alder加成获得c-PNA;然后,采用二乙氨基乙胺开环PNA上的硫代内酯基团,所形成的巯基与丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯（PEGA）进行Michael加成,分别制备了线型接枝（l-PDP）和环状接枝（c-PDP）两类共聚物。测试结果表明:目标聚合物及其前驱体具有可控的分子量和结构,分子量分布指数低于1.2。在同等条件下,环化后聚合物溶液的LCST显著增加（最大增幅为12.8 ℃）,证实了温敏性能具有拓扑效应。PEG侧链和含双重酰胺、硫醚和叔胺的Y结的存在,会导致有趣的受同位素溶剂、pH、CO2、氧化等因素影响的溶液相变行为。浊点的同位素溶剂依赖性可归因于l-PDP的双重酰胺键和c-PDP的NHCH2CH2N基团在重水中更容易形成稳定的官能团内部氢键。亲水PEG链和Y结处的官能团内部和之间的氢键作用,导致聚合物溶液只在较窄的pH窗口（pH ≈ 6.8-8.5）呈现LCST相变行为。碱性增加,叔胺去质子化程度随之上升,NHCH2CH2N、硫醚和双重酰胺键之间容易形成双重分子内氢键,同时氢氧根和极性基团之间的阴离子-偶极矩相互作用增强,导致体系LCST的增加直至浊点完全消失。二氧化碳和PEG及硫醚的路易斯酸碱作用、CO2同叔胺的强相互作用、聚合物溶液较高的pKa值,导致不可逆CO2响应行为的出现。氧化后硫醚转变为更亲水的亚砜和砜,聚合物水溶液缺少明显的温敏性能。聚合物共混溶液能呈现一个或两个LCST转变,双重相变的出现主要可归因于升温诱导的不同基团和微区的分阶段去水合化。（2）含羟基和二乙氨基的多重响应型聚酰胺硫醚的合成及溶液温敏性能研究:以ATL、乙醇胺和二乙氨基乙胺为原料,通过一锅化伯胺-硫醇-烯加成聚合,合成了侧基为N-二乙氨基乙酰胺（P1）、N-羟乙基酰胺（P14）或二者统计分布（P2-P13）的聚酰胺硫醚。采用核磁共振氢谱、GPC和红外等测试手段,确定了 N-羟乙基酰胺单元的摩尔分数（fOH）。温敏性能测试结果表明:重水中的浊点要高于去离子水溶液,碱性增加通常导致浊点的降低,CO2鼓泡导致相变行为的快速消失,氮气鼓泡后溶液温敏性能不能复原,将硫醚选择性氧化成亚砜后溶液相变行为基本消失,体现了同位素溶剂和外界刺激对溶液温敏性能的影响。随着羟乙基酰胺单元含量的增加,聚合物水溶液分别呈现LCST相变（fOH＜0.84）、先LCST后UCST双重相变（fOH = 0.84-0.89）和UCST相变（fOH＞0.89）,说明通过化学组成的改变可以有效调控共聚物溶液相转变的种类,该现象主要可归因于分子内和分子间氢键和静电等相互作用的变化。同时,通过溶液共混也可以有效调控聚合物溶液的相变行为,如P1和P14的共混溶液分别呈现 LCST（fOH＜0.60）、先 UCST 后 LCST 双重相变（fOH = 0.60-0.85）和 UCST 相变（fOh＞0.85）。溶液共混时双重相变的窗口较宽,且LCST滞后于UCST相变,说明聚集体中体积较大的二乙氨基乙酰胺侧基的存在能显著降低羟基之间缔合氢键的热力学稳定性,因此在热诱导溶液相变时,先进行羟基缔合氢键的解离,再发生极性基团的去水合化和二次聚集。综上所述,本研究成功制备

关键词：刺激响应聚合物二氧化碳响应温敏性能环状接枝聚合物聚酰胺硫醚

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6种宿根花卉植物的光合特性研究

河北林果研究 2017年第1期32卷 72-76页

作者：张俊猛胡伟荣马萧萧刘冬云河北农业大学园林与旅游学院河北保定071000

目前,我国北方地区园林应用中宿根花卉的种类相对较少、品种单一。为了进行宿根花卉的引种栽培进而有效丰富园林宿根花卉的种类,以黑心菊、芙蓉葵、蜀葵、赛菊芋、紫茉莉、醉鱼草等6种宿根花卉为试验材料,利用CIRAS-3光合仪,研究其光合... 详细信息

目前,我国北方地区园林应用中宿根花卉的种类相对较少、品种单一。为了进行宿根花卉的引种栽培进而有效丰富园林宿根花卉的种类,以黑心菊、芙蓉葵、蜀葵、赛菊芋、紫茉莉、醉鱼草等6种宿根花卉为试验材料,利用CIRAS-3光合仪,研究其光合有效辐射、二氧化碳的响应以及光合速率日变化。结果表明,黑心菊、赛菊芋和醉鱼草净光合速率日变化表现为单峰曲线,未出现"午休"现象;芙蓉葵、蜀葵和紫茉莉为明显的双峰曲线,有明显的"午休"现象,且第2峰值均出现在14:00,其中黑心菊的光补偿点最低、光饱和点也较低,分别为18.69μmol/(m^2·s)和1 506.49μmol/(m^2·s),可以在遮阴环境下生长,而赛菊芋的光补偿点最高、光饱和点也较高,分别为32.45μmol/(m^2·s)和1 616.41μmol/(m^2·s),表现出较强的喜阳性。

关键词：宿根花卉光合日变化光响应二氧化碳响应