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含环醚结构的生物基二醇对环己烷二甲醇基聚碳酸酯的性能调控

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3598-3608页

作者：于化童蔡晓东杨烨鑫焦丹花张道海贵州民族大学化学工程学院贵阳550025 贵州民族大学材料科学与工程学院贵阳550025

1,4-环己烷二甲醇基聚碳酸酯具有优异的热力学性能,但因其降解性能的影响,商业应用受到极大的限制。向其分子链中引入脂肪族单元可以有效提高降解能力,但却以牺牲其热力学性能为代价。因此,为了维持热力学与降解性能间的平衡,本文以具... 详细信息

1,4-环己烷二甲醇基聚碳酸酯具有优异的热力学性能,但因其降解性能的影响,商业应用受到极大的限制。向其分子链中引入脂肪族单元可以有效提高降解能力,但却以牺牲其热力学性能为代价。因此,为了维持热力学与降解性能间的平衡,本文以具有环醚刚性的生物基2,5-四氢呋喃二甲醇(THFDM)为改性单元,采用熔融酯交换缩聚法成功制备了高分子量聚(碳酸1,4-环己烷二甲醇酯-co-碳酸2,5-四氢呋喃二甲醇酯)(PCThC)共聚物。通过NMR图谱探究共聚物的组成和微观结构,证实了共聚物组分间的无规分布;DSC和WAXD图谱结果表明,THFDM单元的引入破坏了PCThC分子链的规整排列,使其结晶能力降低,共聚物从半结晶型过渡到无定型。THFDM中的刚性环结构有效阻止了共聚物玻璃转化温度(Tg)的快速下降,保持其较好的热稳定性;THFDM分子中的环结构赋予了聚合物更高的刚度,提高了聚合物的力学性能;此外,THFDM中的醚键改善了PCThC共聚物的亲水性,加快了水解速率,不论是在酸性或碱性缓冲溶液中,共聚物均表现出一定的降解能力。

关键词：生物基聚碳酸酯共聚改性四氢呋喃二甲醇环醚结构性能调控

多维碳材料/聚氨酯复合材料的制备、力学性能及功能性

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高分子材料科学与工程 2024年

作者：李道壮吴晓静王凤玲杜正鹏蔡荣强夏贤良李再峰青岛科技大学化学与分子工程学院

本文采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯（GO）和羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）混合碳材料接枝改性，制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性... 详细信息

本文采用异氟尔酮二异氰酸酯对氧化石墨烯（GO）和羟基碳纳米管（OH-MWCNTs）混合碳材料接枝改性，制备出NCO官能团接枝的MWCNTs-g-GO高活性多维碳材料及新型聚氨酯复合材料。研究了MWCNTs-g-GO多维碳材料对力学性能、老化行为和导电性的影响。由X射线衍射分析得出，改性后混合碳材料中GO的层间距由0.87 nm扩大到1.71 nm，碳纳米管缠结程度明显降低，有效提升了碳纳米材料的分散性；随着多维MWCNTs-g-GO含量的增加，对聚氨酯进行了力学性能测试，其硬度、定伸强度逐渐增加，扯断伸长率单调减少、拉伸强度则先增大后减小；当其含量为0.05%时，拉伸强度较空白样提高23%，增大到48.7 MPa；老化150 ℃×5 d 后，衰减率约为26.3%；当含量为0.20%时，电导率约为6.12×10-4S/cm，是空白样的76倍。多维碳纳米材料较单一碳材料对聚氨酯表现出优异的增强、抗热氧和导电等作用。

关键词：氧化石墨烯羟基碳纳米管二异氰酸酯改性聚氨酯复合材料力学性能

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超分子机器的现状与发展趋势

中国科学：化学 2024年第5期54卷 753-761页

作者：张琦华东理工大学化学与分子工程学院上海200237

人工分子机器的未来是什么?一种公认的发展趋势是面向未来智能应用的仿生可做功型软物质材料.近年来对于该领域的基础探索已初现端倪,尤其是利用超分子化学的策略,在人工分子机器的基元骨架上引入非共价组装位点,进而促进人工分子机器... 详细信息

人工分子机器的未来是什么?一种公认的发展趋势是面向未来智能应用的仿生可做功型软物质材料.近年来对于该领域的基础探索已初现端倪,尤其是利用超分子化学的策略,在人工分子机器的基元骨架上引入非共价组装位点,进而促进人工分子机器从离散式的运作模式集成、组装、放大至更高尺度的宏观层面,以此实现分子尺度微观运动的动态性集群式放大至宏观层面,引起超分子组装软材料的刺激响应性行为甚至是对外做功.本文将聚焦“超分子机器”这一论题,总结、讨论该领域的国内外发展现状,并展望未来发展面临的机遇和挑战.

关键词：人工分子机器超分子化学自组装软物质材料智能材料

激光刻蚀缺陷增强Pt/TiO光催化还原CO性能的实验研究

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西安交通大学学报 2024年

作者：张文斐张元周屈兰李娜刘东霞西安交通大学能源与动力工程学院马里兰大学化学与生物分子工程系

针对二氧化钛（TiO2）在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题，采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO2进行改性，并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质的变化以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明：激光刻... 详细信息

针对二氧化钛（TiO2）在光催化反应中光响应能力差、光生载流子易复合等问题，采用激光刻蚀方法对锐钛矿TiO2进行改性，并对其由于激光刻蚀造成的结构和性质的变化以及Pt负载后的金属-载体相互作用特征进行研究。实验结果表明：激光刻蚀导致锐钛矿TiO2的晶粒尺寸增大，形成了金红石相，并在TiO2中产生了氧空位（Ov）和Ti3+缺陷，导致其带隙的缩小和对可见光响应的增强；与原始TiO2中存在的缺陷相比，激光刻蚀诱导的缺陷更稳定，还原性更强，以得到的缺陷型TiO2作为载体制备的缺陷型Pt/TiO2催化剂中的金属-载体相互作用也更剧烈，这使其具有更强的电子转移能力和载流子分离性能，也使其在光催化还原二氧化碳（CO2）过程中表现出极佳的反应活性和产物选择性。该研究结果可为激光刻蚀催化剂载体和催化剂在光催化中的材料特性和催化应用提供理论支持。

关键词：激光刻蚀二氧化钛载体缺陷金属-载体相互作用二氧化碳光催化

基于环状构象两性离子聚合物的抗粘附/光热杀菌表面性能分析

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分析化学 2024年第5期52卷 717-724页

作者：夏效禹张光宇苏朝晖中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院

耐药细菌附着在医疗器械表面易引起感染，对公众健康造成严重威胁，因此，研发长效抗粘附与杀菌表面具有重要的意义。本研究在玻璃基底表面顺序沉积聚多巴胺(PDA)、银纳米粒子(AgNPs)和PDA，然后在PDA表面接枝环状构象的聚磺酸甜菜碱(PS... 详细信息

耐药细菌附着在医疗器械表面易引起感染，对公众健康造成严重威胁，因此，研发长效抗粘附与杀菌表面具有重要的意义。本研究在玻璃基底表面顺序沉积聚多巴胺(PDA)、银纳米粒子(AgNPs)和PDA，然后在PDA表面接枝环状构象的聚磺酸甜菜碱(PSBMA)，构建了具有抗粘附与光热杀菌作用的双重抗菌涂层PAP-PSBMA-loop。该涂层具有两性离子聚合物表面优良的抗污能力和PDA与AgNPs良好的光热转化能力，在近红外光辐照下显示出优异的抗细菌粘附与杀菌性能，与细菌共孵育7 d后，表面的细菌覆盖率仅为1.7%，有效地阻止了生物被膜的形成，在光照下可杀灭99%以上的表面细菌。

关键词：光热杀菌抗菌表面环状构象抗污涂层银纳米粒子

点亮纳米科学的量子点——2023年诺贝尔化学奖浅谈

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大学化学 2024年第1期39卷 1-6页

作者：孙聆东王颖霞北京分子科学中心北京大学化学与分子工程学院北京100871

随着化学学科的发展,人们能够制备出的化合物种类越来越多,对物质的研究也遍及不同的尺度:从宏观到微观以及二者之间的介观——通常在纳米量级。在纳米尺度上,很多材料的性质表现出与尺寸之间的关联效应,量子点就是其中最典型的代表。... 详细信息

随着化学学科的发展,人们能够制备出的化合物种类越来越多,对物质的研究也遍及不同的尺度:从宏观到微观以及二者之间的介观——通常在纳米量级。在纳米尺度上,很多材料的性质表现出与尺寸之间的关联效应,量子点就是其中最典型的代表。量子点指尺寸与其激子波尔半径相近时表现出尺寸依赖的量子效应的一类半导体,在保持组成不变的前提下,通过尺寸调控就可以改变其带隙以及相应的吸收和发射光谱。这一特性为半导体纳米材料的研究与应用带来了新的机遇。2023年诺贝尔化学奖授予量子点的工作,赞扬其点亮纳米科学。本文主要围绕三位获奖科学家的工作,从量子点的发现和合成的研究历程出发,对相关的科学发展和事件做简要的总结和评述。

关键词：量子尺寸效应量子点纳米科学合成化学

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基于热活化延迟荧光小分子直接聚合的单一白光高分子的合成与表征

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高分子学报 2024年第10期 1300-1312页

作者：刘燊李雪赵磊王淑萌田洪坤丁军桥王利祥中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室中国科学技术大学应用化学与工程学院云南大学化学科学与工程学院

基于热活化延迟荧光（TADF）小分子直接聚合的分子设计原则，采用吖啶-二苯甲酮-咔唑（AcBPCz）、吖啶-萘二甲酰亚胺-咔唑（AcNICz）和四甲基苯分别作为天蓝光TADF单元、橙光TADF单元和连接单元，设计合成了系列单一白光高分子P010～P0... 详细信息

基于热活化延迟荧光（TADF）小分子直接聚合的分子设计原则，采用吖啶-二苯甲酮-咔唑（AcBPCz）、吖啶-萘二甲酰亚胺-咔唑（AcNICz）和四甲基苯分别作为天蓝光TADF单元、橙光TADF单元和连接单元，设计合成了系列单一白光高分子P010～P075.通过调控不同发色团之间的能量转移，所有单一白光高分子均表现出来自AcBPCz的天蓝光发射和来自AcNICz的橙光发射.相应OLED器件获得了有效的白光发射，最大电流效率和外量子效率分别为5.4～16.8 cd·A-1和3.0%～6.4%.同时，光色可以从P010的冷白光转变到P075的暖白光，色坐标CIE从（0.32, 0.50）移动到（0.47, 0.44），色温CCT从5910 K降低到2797 K.

关键词：有机发光二极管热活化延迟荧光(TADF)高分子单一白光高分子 TADF小分子直接聚合光色

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双重交联网络对聚乙烯醇泡沫性能的影响

化工新型材料 2024年第S1期52卷 436-440页

作者：李世昌温时宝张振秀青岛科技大学高分子科学与工程学院青岛266042

以聚乙烯醇为原料,硼酸为交联剂,表面活性剂为致孔剂,通过机械搅拌和冷冻-解冻法制备了预交联软质聚乙烯醇泡沫。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了泡沫的化学结构和微观结构,探究了硼酸含量对泡沫密度、吸... 详细信息

以聚乙烯醇为原料,硼酸为交联剂,表面活性剂为致孔剂,通过机械搅拌和冷冻-解冻法制备了预交联软质聚乙烯醇泡沫。通过傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了泡沫的化学结构和微观结构,探究了硼酸含量对泡沫密度、吸水率、孔隙率和泡孔结构的影响;并通过γ射线辐照进行后交联提高聚乙烯醇泡沫的力学性能,研究了不同辐照剂量对聚乙烯醇泡沫压缩强度和拉伸强度的影响。结果表明:通过这种双交联方法制备出的PVA泡沫具有致密的泡孔结构和理想的表观密度,密度为0.096g/cm^(3),孔隙率为92.6%,吸水率可以达到自身的17.45倍。PVA泡沫的最佳辐照交联剂量为20~30kGy,压缩强度最高可达34.9kPa,比未交联的PVA泡沫提高了267.3%;拉伸强度达到150.6kPa,断裂伸长率可达126.95%,比未交联的PVA泡沫分别提高了96.1%和59.7%。

关键词：聚乙烯醇机械发泡硼酸 γ射线辐照

爪形氨基酚氧基锌氯化物催化环氧化物和酸酐共聚研究

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化学学报 2024年第6期82卷 577-588页

作者：王海成马海燕华东理工大学化学与分子工程学院金属有机化学研究室上海200237

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和... 详细信息

本工作合成了一系列基于爪形氨基酚氧基配体的新型锌氯化物,均通过^(1)H NMR、^(13)C NMR以及元素分析等进行了表征,且典型络合物通过X-ray单晶衍射分析确定了其空间配位结构.利用上述络合物实现了催化环氧环己烷、外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐的共聚反应.在共聚过程中均表现出较高催化活性以及高酯链节选择性(>99%),得到分子量分布较窄的交替共聚物.典型络合物Zn1在80℃下催化环氧环己烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到490 h^(-1),在相同条件下催化外消旋环氧氯丙烷和邻苯二甲酸酐共聚时, TOFPA值可达到848 h^(-1).研究表明,共聚反应可能通过环氧化物在亲核试剂进攻下开环引发,经后续重复的酸酐和环氧化物交替插入得到高酯链节含量共聚物.

关键词：爪形氨基酚氧基锌氯化物环氧化物酸酐共聚酯链节选择性