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毛发的梯度成熟实验对化石毛发的埋藏学启示

中国科学:地球科学 2025年第1期 62-74页

作者：李鑫周一擘赵涛何行健泮燕红南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室关键地球物质循环前沿科学中心生物演化与环境科教融合中心地球科学与工程学院云南大学古生物研究院云南省地球系统科学重点实验室云南省古生物学重点实验室

哺乳动物毛发作为与内温性、物理保护和伪装相关的关键特征,其地质历史记录可追溯至中生代.然而,关于毛发化石埋藏学的认识有限,阻碍了对其深时演化意义的理解.为此,我们对黑色毛发样品开展了梯度成熟实验来模拟化石毛发的埋藏过程.通... 详细信息

哺乳动物毛发作为与内温性、物理保护和伪装相关的关键特征,其地质历史记录可追溯至中生代.然而,关于毛发化石埋藏学的认识有限,阻碍了对其深时演化意义的理解.为此,我们对黑色毛发样品开展了梯度成熟实验来模拟化石毛发的埋藏过程.通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱技术记录了模拟过程中毛发的形态结构、微观特征和化学成分的变化.结果表明,毛发的形态在温度达到150～175℃时就出现了损伤,在更高温度(200℃)下,毛发的形态完全丢失转变为流体状物质.但是毛发中黑素体的形态结构则具有更高的保存潜力,其微观结构也更稳定.拉曼光谱和FTIR光谱显示,随着温度升高,黑色素和角蛋白的特征峰发生了变化.尽管化学信号并未完全丧失,但FTIR光谱中酰胺特征峰的变化表明,角蛋白在高温(>200℃)下严重降解,而拉曼光谱中的黑色素特征峰则在高温下仍可被识别.这些结果通过主成分分析(PCA)和主成分分析-线性判别分析(PCA-LDA)得到了进一步的验证.此外,所有毛发样品在模拟实验中的拉曼信号均可与常见的地质碳质材料(腐殖酸)信号相区分,这表明拉曼光谱可用于检测化石中的黑色素.

关键词：哺乳动物毛发黑色素角蛋白化石化模拟埋藏

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由聚电解质自组装多层膜制备微孔薄膜

高等学校化学学报 2005年第6期26卷 1183-1185页

作者：秦胜陈柳生史燚廖琦金熹高中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室

The polyelectrolyte multilayer films were prepared by the layer-by-layer deposition of polyelectrolytes on the charged surfaces substrates. A simple process was developed to create a large area and discrete microporous thin films based on PDDA/NaPSS multilayer films by using immersing the multilayer film into pure water at an appropriate temperature and period. The microporous morphology of the multilayer film is controlled by temperature and time, and observed by atomic force microscopy. It is observed that the total area of the micropores in the films increased with immersing temperature and time. In addition, the microporous process of PEM films in hot pure water is discussed. This unique way to fabricate the microporous films has potential applications to the fields from microelectronic materials to biomaterials.

关键词：聚电解质多层膜微孔

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受限状态聚合物熔体的分子动力学模拟

高等学校化学学报 2007年第5期28卷 992-995页

作者：李奕杰魏东山金熹高韩志超廖琦中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室高分子科学与材料联合实验室中国科学院研究生院北京100039

用粗粒化的分子动力学(MD)模拟方法从分子层次研究了受限于粗糙壁内的聚合物熔体的动力学性质.结果表明,对于链长较短的受限聚合物熔体体系,随着膜厚的增加,体系内部高分子链的松弛时间逐渐减少;然而对于链长较长的受限体系,聚合物链的... 详细信息

用粗粒化的分子动力学(MD)模拟方法从分子层次研究了受限于粗糙壁内的聚合物熔体的动力学性质.结果表明,对于链长较短的受限聚合物熔体体系,随着膜厚的增加,体系内部高分子链的松弛时间逐渐减少;然而对于链长较长的受限体系,聚合物链的松弛时间随着膜厚的增加先减少后增加.推测这种由于链长的变化所引起的动力学性质的差异源自受限熔体内聚合物链聚集状态的改变,并且通过考察交叠参数对这种改变进行了分析.结果表明,在膜厚增加的过程中,决定受限状态高分子长链松弛机理的因素逐渐从受限效应转变成为链间的缠结效应.

关键词：分子动力学模拟聚合物熔体受限状态松弛时间

长棒状T形三组分双亲分子相行为的耗散粒子动力学模拟

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高等学校化学学报 2014年第2期35卷 440-448页

作者：刘晓晗郭洪霞中国科学院化学研究所分子科学中心高分子物理与化学国家重点实验室北京100190

采用耗散粒子动力学方法建立了以侧链长度和温度为变量的相图,计算了相关结构参数及每个液晶相对应侧链的有效体积分数,重现了实验上观察到的五边形、六边形柱状相及刚棒在层内位置的有序堆垛层状结构.研究发现,长棒状T形三组分双亲分... 详细信息

采用耗散粒子动力学方法建立了以侧链长度和温度为变量的相图,计算了相关结构参数及每个液晶相对应侧链的有效体积分数,重现了实验上观察到的五边形、六边形柱状相及刚棒在层内位置的有序堆垛层状结构.研究发现,长棒状T形三组分双亲分子相图中的相序列和相结构符合相关报道,并且侧链有效体积分数f L与实验值一致.表明粗粒化模型反映了真实T形分子的主要特性,如分子的拓扑结构、排除体积效应及分相趋势、刚棒液晶基元的长径比和侧链的空间效应.证实了侧链尺寸对主/侧链非线性连接体系的自组装结构及各组成单元的位置分布的重要作用.

关键词： T形三组分双亲分子相行为耗散粒子动力学模拟

尺寸比例可调的Au-Ni双金属纳米颗粒的制备

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高等学校化学学报 2017年第11期38卷 1921-1926页

作者：韩天昊梁福鑫杨振忠中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室北京100190

本文采用贵金属诱导还原法制备了一种Ni端尺寸可调的Au-Ni双金属纳米颗粒.该反应以十八胺为还原剂,硝酸镍和氯金酸为反应物,反应中Au3+首先被还原成Au0,随着温度上升,Ni2+从Au0获得电子而被还原成Ni0,十八胺持续提供电子,得到了雪人状的... 详细信息

本文采用贵金属诱导还原法制备了一种Ni端尺寸可调的Au-Ni双金属纳米颗粒.该反应以十八胺为还原剂,硝酸镍和氯金酸为反应物,反应中Au3+首先被还原成Au0,随着温度上升,Ni2+从Au0获得电子而被还原成Ni0,十八胺持续提供电子,得到了雪人状的Au-Ni双金属纳米颗粒.采用I2/KI水溶液和0.5%(质量分数)盐酸分别对Au端和Ni端进行择性蚀刻,通过调节蚀刻时间,连续调控两端尺寸,可以达到完全刻蚀,最终制备了一种两端尺寸比例连续可调的Au-Ni双金属纳米颗粒.蚀刻后得到的新鲜表面为进一步功能复合提供了反应场所.

关键词：双金属纳米颗粒反应时间选择性刻蚀结构调控

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Janus纳米材料的制备及结构调控

高等学校化学学报 2015年第7期36卷 1431-1436页

作者：周鹏刘宝梁福鑫王倩屈小中杨振忠中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室北京100190

用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)、氨丙基三乙氧硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)溶胀聚苯乙烯中空微球的壳层,在壳层表面通过溶胶-凝胶过程,使亲油和亲水基团通过自组装作用分别朝向聚苯乙烯基体和水相,形成Janus结构.用良溶剂N... 详细信息

用3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)、氨丙基三乙氧硅烷(APTES)和正硅酸乙酯(TEOS)溶胀聚苯乙烯中空微球的壳层,在壳层表面通过溶胶-凝胶过程,使亲油和亲水基团通过自组装作用分别朝向聚苯乙烯基体和水相,形成Janus结构.用良溶剂N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶解除去聚苯乙烯,得到二氧化硅基复合Janus纳米材料.改变反应体系p H值和单体用量等可以调控Janus纳米材料微结构,得到Janus中空球和纳米片.

关键词： Janus纳米材料溶胶-凝胶界面形态调控

聚合物接枝Janus纳米片形变的耗散粒子动力学研究（英文）

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物理化学学报 2018年第10期34卷 1144-1150页

作者：陆腾周永祥郭洪霞中国科学院化学研究所北京分子科学国家实验室高分子科学与材料联合实验室高分子物理与化学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

由于在检测、药物输运、分子马达等领域具有广阔的应用前景,二维柔性响应Janus材料受到了广泛的关注。但遗憾的是,这些二维材料的响应形变的分子机理仍不明确。基于此,我们采用介观尺度的耗散粒子动力学模拟方法系统研究了Janus纳米片... 详细信息

由于在检测、药物输运、分子马达等领域具有广阔的应用前景,二维柔性响应Janus材料受到了广泛的关注。但遗憾的是,这些二维材料的响应形变的分子机理仍不明确。基于此,我们采用介观尺度的耗散粒子动力学模拟方法系统研究了Janus纳米片两侧接枝不同长度和不同溶剂相容性的高分子链对Janus纳米片形变的影响。我们发现由于构象熵和混合焓的共同作用,通过对接枝链长度和溶剂相容性的调整,Janus纳米片可以形成如反相包覆、信封装包覆和碗状等新奇的结构。我们的理论结果首次提供了对二维柔性Janus材料可控形变的基本认识,并预报了设计合成新型Janus纳米器件在药物和生物医学领域的潜在应用。

关键词： Janus纳米材料聚合物两亲性复合材料形态调控耗散粒子动力学模拟

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线性和非线性聚合物的相分离

高分子学报 2006年第2期16卷 193-208页

作者：胡海青李俊宇苗兵韩志超中国科学院化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室

分子共混物从20世纪60年代开始,引起很多科学家的兴趣.加工过程中,聚合物相分离过程中的热力学和动力学起了重要的作用,赋予了共混物一定的形貌,提供了很多人们需要的功能.关于聚合物的相分离问题,近年来无论在实验还是在理论上都得到... 详细信息

分子共混物从20世纪60年代开始,引起很多科学家的兴趣.加工过程中,聚合物相分离过程中的热力学和动力学起了重要的作用,赋予了共混物一定的形貌,提供了很多人们需要的功能.关于聚合物的相分离问题,近年来无论在实验还是在理论上都得到了很大的发展.聚合物相分离的热力学是以Flory-Huggins的平均场理论为基础,动力学以CHC(Cahn-Hilliard-Cook)的线性理论为基础.在本文中,我们对亚稳相分离SD(Spinodal Decomposition)的热力学和动力学都进行了考察.描述了测量二元共混物的浓度涨落的静态散射实验,给出了在二元共混物体系的SD的近期理论计算.首先,从普适的Langevin方程推导CHC理论,从而给出CHC的唯象的平均场理论的微观图象.然后介绍模式耦合计算,从而将SD理论扩展到非线性区域.通过将短期SD分解与高分子共混物的对比揭示了定量计算的本质.最后,讨论了一些近年来在剪切场下相行为的研究以及该领域可能的发展方向.

关键词：亚稳相分离聚合物相分离的非线性动力学高分子共混物时间分辨的小角中子和激光散射亚稳相分离的热力学和动力学

PP/PP-g-MAH/PA6共混物结构与可纺性研究

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高分子学报 2004年第1期14卷 74-77页

作者：张秀芹朱磊王笃金徐端夫中国科学院化学研究所高分子科学与材料联合实验室高分子物理与化学国家重点实验室北京100080 Department of Chemistry Hunter College CUNY

运用DSC、SEM、纺丝成形等手段研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐 (PP g MAH)对聚丙烯聚酰胺 6(PP PA6 )共混物结构和性能的影响 .结果表明 ,共混物呈典型海岛型两相结构 ;增容剂PP g MAH与PA6之间的在位反应改善了PP PA6共混体系的相容... 详细信息

运用DSC、SEM、纺丝成形等手段研究了增容剂聚丙烯接枝马来酸酐 (PP g MAH)对聚丙烯聚酰胺 6(PP PA6 )共混物结构和性能的影响 .结果表明 ,共混物呈典型海岛型两相结构 ;增容剂PP g MAH与PA6之间的在位反应改善了PP PA6共混体系的相容性 ,使共混物中PA6的热结晶峰消失 ,PP的结晶生长速率和成核速率降低。

关键词：纺织纤维聚丙烯聚酰胺6 共混物结构可纺性结晶性能相容性 pp-g-MAH PP/PA6