面向化学传感和智能驱动应用的荧光高分子水凝胶

荧光高分子水凝胶是一类具有发光能力的高分子软材料,由于其三维聚合物交联网络中包含大量的水分子,与水溶液接触时界面张力小,易与周围的水环境发生物质交换进而诱导水凝胶的溶胀或去溶胀,同时伴随着荧光性能的显著变化,因而在智能驱动、分子识别、传感检测等领域有着巨大的应用价值。然而,相关领域的研究工作目前尚处于起步阶段,还有诸多需要努力的方面。我们长期从事刺激响应性高分子材料的研究,先后在智能荧光高分子材料的可控合成、结构表征和传感性能研究,以及智能高分子水凝胶的分子设计和材料制备等方面开展了大量的基础研究工作,也特别关注面向化学传感和智能驱动应用的荧光高分子水凝胶的前沿探索研究。在这里,我们报道一种pH响应性的荧光高分子水凝胶,并分别构筑了一种可用于dCO2(溶解CO2)定量分析的荧光化学传感器及具有三维复杂形变的各向异性水凝胶驱动器

二维碳基薄膜及其高分子复合材料的构筑和油水分离性能研究进展

随着环保意识的提高,含油污水的净化已成为一个重要课题.碳基(石墨烯、碳纳米管)薄膜材料,尤其是高分子功能化的碳基薄膜材料为含油废水等环境污染问题的解决提供了有效途径.本文综述了近年来高分子功能化碳基薄膜在污水处理方面的研究进展.根据润湿性和功能不同,将碳基薄膜材料分为超疏水性碳基薄膜材料、超亲水性碳基薄膜材料、Janus结构碳基薄膜材料、智能性碳基薄膜材料和多功能性碳基薄膜材料5个部分.在每部分中,详细讨论了设计策略、制备方法以及润湿性对含油废水分离性能的影响.最后,对高分子功能化碳基薄膜用作含油废水净化的发展前景和面临的挑战进行了综合讨论

可自支撑超薄透明导电碳纳米管薄膜及其制备方法与应用

本发明公开了一种可自支撑超薄透明导电碳纳米管薄膜及其制备方法与应用。本发明通过将碳纳米管分散液转移至选定溶液表面，再移除该选定溶液，获得碳纳米管薄膜；以及，将所述碳纳米管薄膜转移至油墨界面上进行自组装而形成碳纳米管杂化薄膜。本发明的可自支撑超薄透明导电碳纳米管薄膜综合性能良好，例如其厚度约20nm～100nm，表面粗糙度小于1.5nm，透光度大于86％，表面电阻小于1500Ω-m2，同时其制备工艺流程简单、操作方便、对环境因素要求低，且不会对周围环境不造成不利影响，能够满足工业化大面积、大批量生产的需求

一种图案化3D石墨烯导电薄膜及其绿色制备方法和应用

本发明涉及一种图案化3D石墨烯导电薄膜及其绿色制备方法和应用。所述方法包括步骤：1)提供图案化印章、氧化石墨烯分散液和基底；2)将所述氧化石墨烯分散液涂覆在所述图案化印章上，得到涂覆氧化石墨烯薄膜的图案化印章；3)所述涂覆氧化石墨烯薄膜的图案化印章翻转在基底上，在图案化印章上表面进行滚压处理得到氧化石墨烯薄膜；4)还原所述氧化石墨烯薄膜，得到图案化3D石墨烯导电薄膜。所述制法具有操作简单、成膜时间短、成本低廉、环境友好、利于实现大规模生产的特点。所述图案化3D石墨烯导电薄膜结构稳定、柔性强度高、导电率高且图案清晰度高

超分子形状记忆水凝胶研究进展

超分子形状记忆水凝胶(SSMHs)是一类利用超分子作用或动态共价键作为分子开关来固定临时形状,并能在特定的刺激下恢复初始形状的高分子水凝胶.本文简要介绍了SSMHs的定义和发展历程,总结了利用不同种类的可逆作用构建SSMHs的最新进展,并扩展介绍了具有多重形状记忆效应和多功能的SSMHs.最后,也对SSMHs所面临的挑战和未来发展方向进行了讨论

超分子形状记忆水凝胶的构筑及性能调控

形状记忆高分子因可以保持临时形状、在外界刺激下又可恢复初始形状而具有广阔的应用前景。超分子化学为创造新型功能高分子材料提供了巨大空间,将超分子体系引入形状记忆高分子,将为传统形状记忆高分子注入新的生命力。本文利用可逆作用(超分子作用和动态化学键)作为动态交联点固定材料的临时形状,当受到外界刺激时,临时交联点被破坏,材料又恢复到初始状态,从而开拓了不依赖于热效应的形状存储方式;在此基础上,通过分子设计和聚合物结构设计,利用两种或多种可逆作用分别记录不同的临时形状,并通过调整刺激信号的输入顺序,使其在存储临时形状时互不干扰,实现了宏观/微观三重(多重)形状记忆功能;并进一步基于仿生设计引入自修复和驱动功能,为构筑新型仿生智能材料开辟了新途径。上述研究成果是对形状记忆高分子材料的有效补充及创新,为开发新型形状记忆高分子材料提供了思路

20kV射频堆积腔的物理设计

分析了重离子束的射频堆积过程。在此基础上,根据兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFLCSR)内束流流强为1012～1014s-1的设计要求,对用于束流射频堆积的高频腔体进行了物理设计。主要设计参数为:腔体长度19m,铁氧体环尺寸200mm×80mm×25mm,峰值电压200kV,频率范围180～280MHz,铁氧体中磁通量密度10m

碳化锆陶瓷有机前驱体的热解过程

合成了碳化锆陶瓷有机前驱体,研究了其在热解过程中化学成分和物相组成变化,探讨了从有机高分子向无机陶瓷转化的机理,对碳热还原反应进行了热力学分析。结果表明,前驱体在600℃以下完成了有机结构的断裂、裂解碎片的重排与挥发,600℃以上裂解产物不再具备有机特征;随热解温度升高,无定型碳和单斜相ZrO2逐渐生成,大于1200℃时可检测到立方相ZrC,1400℃时单斜相ZrO2基本消失;1500℃时完成碳热还原反应,在远低于热力学反应温度的条件下生成了高度结晶的纳米尺寸的立方相碳化锆陶瓷