摘要：嵌段共聚物光刻胶引导自组装是先进制程半导体制造的候选方案之一。第一代嵌段共聚物光刻胶的典型代表是聚苯乙烯-聚甲基丙烯酸甲酯二嵌段共聚物,受限于自身较低的相互作用参数(χ),最小半周期(0.5L0)为11 nm。第二代嵌段共聚物光刻胶的特征是具有高相互作用参数(实现10 nm以下图案化),但是由于两个嵌段的表面能(γ)差异较大,需要引入额外的溶剂退火或者涂层工艺。为了解决上述问题,国内外学者发展了第三代嵌段共聚物光刻胶,不仅具有较高的相互作用参数,还具有接近的表面能(高χ近γ),适用于工业友好的热退火工艺引导自组装。最近,基于材料基因组计划概念,将多种共变特性赋予单一材料的第四代嵌段共聚物光刻胶问世,可以实现高通量合成建立嵌段共聚物库,通过调控χ和χN满足不同的应用场景(0.5L0=4~10 nm),还可以免除热退火工艺中涂覆中性层步骤,简化了工艺流程。本文总结了第三代和第四代先进嵌段共聚物光刻胶的设计,并且对相关领域存在的挑战与机遇进行了探讨和展望。

摘要：以水热-煅烧结合法制备了1D/2D Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)光催化剂,并对其进行了表征分析及性能测试。反应120 min时,Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)对4-硝基苯酚(p-NP)的降解率为71.2%,较Cl-TCN和直接煅烧的氮化碳(g-C_(3)N_(4))分别提高了18.7%和67.1%;Cl-TCN/Ti_(3)C_(2)对NO_(3)-的还原率为25.5%,较Cl-TCN和g-C_(3)N_(4)分别提高了10.7%和22.9%;通过3D荧光光谱分析发现Cl-TCN和g-C_(3)N_(4)对实际废水也有良好降解性能,说明形貌调控、元素掺杂及异质结构有效提高了可见光响应能力,降低光生电子-空穴复合率,从而提高了催化剂的催化性能。该实验设计体系完整、知识面广,有利于提升环境学科学生在创新实验中对光催化技术的掌握,为科创训练和创新培养体系的构建提供参考。

摘要：超支化聚硅氧烷作为一种新型的超支化聚合物,兼具了超支化聚合物和硅氧聚合物的优点,是《高分子化学》课程教学中具有典型代表性的前沿教学案例。本文以超支化聚硅氧烷为案例教学对象,从单体选择、原料配比、聚合过程控制等方面进行讨论,重点讲授逐步聚合、缩聚反应、凝胶点的预测等相关知识点;在此基础上进一步延伸到高分子材料结构与性能的关系及新型超支化聚合物制备方法上。通过课程设计,组织学生将线上预习、传统讲授、课堂讨论及线下学习进行良好结合,激发学生学习兴趣及主观能动性,并对教学效果和教学质量进行了讨论探索。

摘要：通过分子设计将二氨基马来腈配合物、双噻吩咔唑引入到聚合物分子主链上,构成一种新型的含过渡金属配合物的新型聚合物,通过核磁共振氢谱、傅里叶变换红外光谱、热重分析、紫外吸收和荧光发射光谱、循环伏安测试研究了新型聚合金属配合物的化学结构、光学性能。结果表明,以二氨基马来腈配合物为受体材料,双噻吩咔唑为给体材料的新型聚合金属配合物所制备的光伏器件得到光电转换效率(PCE)分别为2.14%、1.65%,同时表现出良好的耐热性能。

摘要：界面润湿性和界面反应极大地限制了SiC/Al基复合材料的制备和性能提升。虽然通过实验、计算机模拟计算等研究揭示了Al-SiC的高温润湿行为和界面反应机理,得到了界面润湿和界面反应的理论模型,但调控润湿性的因素多且复杂,一些因素相互影响,尚未系统地提出SiC/Al基复合材料界面润湿性的影响因素,调控界面润湿性和界面反应的关键因素仍不明确,SiC/Al基复合材界面的相关研究仍存在争议。为了探索控制界面润湿性的关键因素,本文归纳了影响界面润湿性的实验因素:(1)SiC基体(纯度、表面粗糙度、气孔率、游离Si含量等)及表面极性(C端、Si端);(2)合金和基体的氧化层及其厚度(氧分压);(3)合金元素种类及含量;(4)接触温度和时间;(5)界面反应;(6)测试方法(座滴、挤出等);(7)液滴重量或尺寸及蒸发速率等。其中,除了(6)和(7)外,其他因素对调控SiC/Al基复合材料的界面润湿性具有重要意义,对复合材料的制备、性能提升和应用有重要指导价值。纯Al和SiC在650℃就能发生界面反应,其产物Al_(4)C_(3)在室温下与H_(2)O发生反应,该反应会破坏界面结合,使得复合材料性能急剧降低。根据密度泛函理论和热力学计算建立了界面反应的热力学、动力学模型,通过大量实验验证和显微结构分析,阐明了温度、反应时间、合金元素、SiC表面极性等因素对界面反应的影响,建立了抑制或消除有害界面反应的边界条件。与润湿性相比,界面反应严重制约了SiC/Al复合材料的性能提升及使用寿命的延长。但可通过简单工艺调控,通过向熔体中引入合金元素、改性SiC及过渡层和特殊制备工艺等能有效抑制界面反应,实现与润湿性协同调控。本文分析了界面反应和界面润湿性的研究进展,归纳了SiC/Al基复合材料的界面调控的三个途径。一是添加合金元素进行有限的调控,在特定工艺中,添加一定量的合金元素能够提高润湿性,减弱或消除界面反应;二是设计界面反应和界面过渡层,获得预期的界面组成和结构,提高润湿性的同时消除有害界面反应;三是采用新制备工艺,利用现有的界面研究成果和模型,调控界面反应温度和时间直接获得性能优异的体材料,如累积辊压、喷射沉积、原位自生等。虽然上述途径能够调控SiC/Al基复合材料的界面,但仍存在各自的局限性,所得复合材料的性能和预期性能还有较大的差距。因而,对SiC/Al基复合材料的界面设计和调控仍然需要在理论计算的基础上,深入地研究和探索其界面反应、组成和结构,减小接触角,缩短达到平衡接触角的时间,从而降低制备工艺难度,提升材料性能。

摘要：镁合金是最轻的金属结构材料,具有良好的电磁屏蔽性、生物兼容性、导电导热性等,被誉为“21世纪绿色工程材料”,在航空航天、汽车工业、生物医疗器械、电子产品等领域具有极其广阔的应用前景,然而,镁合金的耐腐蚀性能差,成为制约其广泛应用的一大障碍。微观结构对镁及镁合金腐蚀具有较大的影响,本文以此为目的,综述了近年来微观结构中晶粒结构关于镁合金腐蚀的研究进展,从晶粒尺寸、混晶结构、晶体学织构三个方面详细介绍了当前研究遇到的问题以及取得的成果,并对晶粒结构与镁合金腐蚀行为关系研究的发展方向进行了展望。

摘要：目的建立EGFR抑制剂结构和活性之间的关系模型,基于对分子活性产生影响的重要结构性因素的信息,设计新的抑制剂分子并预测其活性,为抑制剂分子的设计提供依据。方法使用Discovery Studio 2019软件进行3D-QSAR的研究以及偏最小二乘的计算;利用Autodock进行分子对接;使用LigPlot研究二维相互作用。结果模型具有较高的q^(2)(0.521),和r^(2)(r^(2)_(training)=0.993,r^(2)_(test)=0.916,r^(2)_(blind)=0.940),表明模型具有较高的预测能力和拟合能力。结论预测结果表明,新设计的化合物活性较高,为EGFR抑制剂分子的设计提供了参考。

摘要：为强化学生的“碳中和”理念和科研创新能力,文章设计了过渡金属硫化物基光敏剂制备及光催化性能综合型教学实验,并通过大学生创新实验形式对该教学内容进行了实践教学。实验教学结果表明:通过对近红外光催化剂制备、结构和光化学性质表征及性能评价等多个环节的设计,使学生切身感受到了光能的魅力;通过探讨光催化过程中选择性氧化的机理,加深了学生对光催化理论知识的理解,激发了他们的科研兴趣,促进了他们创新能力的提升。

摘要：苦参碱是从苦参、苦豆子等植物中分离得到的一类喹诺里西啶类生物碱,具有抗肿瘤、抗病毒、神经保护、杀虫等多种生物活性。苦参碱系列生物碱是一种极好的结构改造的前体,引起广大学者的浓厚兴趣。近年来,许多基于苦参碱为原料的衍生物被设计并合成出来,取得了较好的研究结果。通过对研究苦参碱及其衍生物抗肿瘤作用的文献进行分析和整理,从苦参碱的C-13、C-14、C-15羰基、D环的开环、形成离子配合物和拼合物的结构改造方面综述了其相关的研究进展。

摘要：雷达吸波材料(RAM)、军事装备隐身性能以及电子信息技术(IT)的快速发展,造成了特定类型的电子环境污染,亟需研发高性能的电磁屏蔽材料。其中,聚偏氟乙烯(PVDF)是一种具有良好介电性、热电性、压电性、相容性和界面黏附性的高分子材料,这些优异的性能使PVDF在电磁屏蔽研究领域中被广泛研究。因此,文中综述了泡孔架构、共连续结构和层状结构等不同架构设计的PVDF基复合材料的电磁屏蔽性能,总结了新型复合材料、碳系导电粒子等填料在PVDF基电磁屏蔽材料中的最新研究成果。此外,架构设计能有效克服低导电高分子复合材料(CPCs)的过渗阈值高的问题,使电磁屏蔽复合材料满足更多场合的应用需求,其未来发展方向尤为广泛。