摘要：基于冠醚和二级铵盐的轮烷体系是一类重要的超分子机器.理解外力作用下该轮烷体系的解离及结合机制,将有助于开发基于轮烷体系的力学响应材料.基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱(SMFS)是研究这种超分子弱相互作用的有效方法.为了提升实验效率并降低界面非特异性相互作用对单分子力谱实验的干扰,通过合理的分子设计和聚合方法,将单体轮烷结构单元聚合,形成轮/轴首尾相连的聚互锁结构.通过将该聚合物桥联于AFM针尖与固体基片之间,并对该聚合物进行恒速拉伸操纵,实现了聚轮烷互锁结构的动态打开与形成过程的原位观测.实验结果显示,外力作用下聚轮烷结构中的重复单元依次打开,产生了具有锯齿状平台的力学信号,该锯齿状信号的力值体现出对拉伸过程中力加载速率的依赖性,随着力加载速率从600 pN/s升高至90000 pN/s,其力值从~84 pN升高至142 pN.往复拉伸实验结果显示,该聚轮烷结构的形成是一个自发、可逆的过程,且结合力值随着松弛速率的增加而降低.通过结合动态力学谱及相关动力学模型,得到该轮烷体系的结合速率常数为1.3×10^(4)s^(-1),解离速率常数为0.26 s^(-1),平衡态自由能为-34.6 kJ/mol,并绘制出其解离与结合的能量路径.本研究深化了对基于冠醚和二级铵盐的轮烷体系力学稳定性及结合与解离机制的认识,为基于轮烷的材料体系力学性质调控及理性设计提供了重要参考.

摘要：颗粒粒径分布的实时在线检测对于调控气固流化床中颗粒的流化特性具有重要意义。基于混料均匀设计法安排实验,以声发射(AE)技术为检测手段,结合小波包分析,提出采用K-OPLS方法构建颗粒粒径分布的声信号预测模型,定量描述小波包能量特征与颗粒粒径分布的非线性变化规律。实验结果显示,留一交叉验证法的均方根误差(RMSE)仅为0.063,表明基于K-OPLS的颗粒粒径分布声信号预测模型能准确测量气固流化床中颗粒的粒径分布,具有良好的工业应用前景。

摘要：高性能单活性中心催化剂的发展给聚烯烃分子链结构的设计与"精确调控"提供了强大的工具,然而设计、制备和优化耐高温多功能催化剂成为制备高性能、高附加值聚烯烃产品的核心。本文回顾了全系列聚烯烃材料的种类,热性能和材料类型与共单体含量之间的关系。重点综述了:1改进型CGC-Ti、半茂钛、非茂铪(锆)等耐高温乙烯/α-烯烃共聚催化剂;2半茂钛、非茂钛等乙烯/(苯乙烯、降冰片烯)系列共聚催化剂;3优化型C2/C1-对称茂锆、耐高温非茂铪等高立构丙烯均聚和等规丙烯-乙烯系列共聚催化剂;4含杂环的C2/C1-对称茂锆高等规1-丁烯本体溶液聚合催化剂。与此同时,对这些催化剂的性能及其相应产物的链结构进行了详细地讨论。最后指出,优化耐高温等规型非茂铪和含杂环或杂原子的C2/C1-对称茂锆以及间规型C1-对称茂锆等多功能催化剂是今后的研究重点。

摘要：利用细乳液聚合技术设计并制备了不同有机硅含量的有机硅改性丙烯酸酯共聚物稳定乳液.通过细乳液共聚合反应在丙烯酸酯类聚合物主链上引入硅氧烷侧基,该基团水解后与羟基硅油缩合,引入聚硅氧烷接枝链.研究表明:(1)γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPMS)比乙烯基三乙氧基硅烷(VTES)更适合在本体系中用作共聚有机硅单体;(2)聚合过程中,乳液稳定,凝聚物很少;(3)羟基硅油能较好地接枝到丙烯酸酯聚合物主链上,接枝率在50%左右;(4)有机硅的引入减少聚合物涂层的吸水率,表面的水接触角也明显增大,显示出较强的疏水特性.有机硅含量在10%(质量)时,聚合物涂层即可显示很好的憎水特性,随着有机硅含量进一步提高,憎水特性可进一步提高,聚合物涂膜吸水率可低至5%,水接触角可高达105°.

摘要：为探明反应挤出过程的原位聚合相容过程,设计了PS/PS-g-PA6/PA6聚合物体系,对相容剂形成过程进行分析以实现反应过程的可控.在催化剂己内酰胺钠(NaCL)存在的条件下,3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯(TMI)和苯乙烯(St)共聚物(PS-co-TMI)中异氰酸官能团引发己内酰胺(CL)聚合,合成了可控结构的接枝共聚物PS-g-PA6.结果表明:当聚合反应温度低于200℃时,CL的转化率低于30%;增加NaCL的用量,可减短聚合反应的诱导期,提高反应速率;PS-co-TMI中TMI的质量分数越高,聚合反应的诱导期越短,生成的PA6支链越短;PS-co-TMI与CL质量比对聚合反应的诱导期基本上没有影响.接枝聚合合成PS-g-PA6的较佳条件是:反应温度高于220℃,催化剂的质量分数高于3%,PS-co-TMI中TMI的质量分数高于2%.

摘要：甲基丙烯酸甲酯(MMA)本体聚合过程中比热容、黏度和导热系数等物性参数是影响聚合动力学和体系传热的重要因素。研究了聚合转化率和温度对MMA本体聚合体系密度、比热容、黏度和导热系数的变化,发现随着转化率增大,体系比热容减小,密度、黏度和导热系数增大,并存在黏度发生突变的临界转化率;随着体系温度增大,密度和导热系数减小,比热容和黏度突变对应的临界转化率增大。建立了能描述各物性参数随转化率(聚合物浓度)和温度变化的数学关联式,计算值和实验值吻合较好,建立的各关联式能较好地预测MMA本体聚合中的物性的变化,可为聚合配方及传热的设计提供基础。

摘要：将3-(2-二硫代苯甲酸基丙酰氧基)丙基二甲基甲氧基硅烷化学键合于硅片表面.以甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯为单体,在硅片表面进行可逆加成-断裂链转移(RAFT)接枝聚合.X-射线光电子能谱仪证实聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯的共聚物(poly(MMA-co-St))都接枝到硅片表面.但3个体系表现出不同的性质,甲基丙烯酸甲酯的RAFT聚合可控性差,分子量比设计分子量大得多,分子量分布指数宽,接枝密度仅为0·03chains/nm2;苯乙烯均聚合的活性/可控性好、分子量分布窄,接枝密度提高到0·21chains/nm2;共聚合体系综合了两个均聚体系的优点,分子量分布较窄,接枝密度最高为0·31chains/nm2,聚合物膜厚随转化率、数均分子量基本呈线性增长.

摘要：应用全析因设计方法,研究了捏合块角度、比产率(喂料速率/螺杆转速)和螺杆转速对双螺杆挤出机机筒不同位置的延迟时间和平均停留时间的影响,考察了各因素之间的交互作用。结果表明,在所选取的操作条件下,螺杆转速对延迟时间和平均停留时间的影响最大,捏合块角度与比产率的影响程度相近。3因素两两交互作用对延迟时间的影响程度由大到小依次为捏合块角度与比产率、螺杆转速与比产率、捏合块角度与螺杆转速;对平均停留时间的影响由大到小依次为比产率与螺杆转速、捏合块角度与比产率、捏合块角度与螺杆转速。3因素3阶交互作用对平均停留时间的影响比较显著。

摘要：聚合物流变学多学科交叉特点致使其教学和科研均落后于高分子科学其它分支的发展。针对流变学教学过程中的诸多抽象概念和理论,将计算流体力学(CFD)数值模拟的方法引入到教学中,本文采用Weissenberg效应、二次流、挤出胀大和螺杆共混几个实例说明黏弹与牛顿流体本质差异,并引导学生如何将流变学的原理和方法应用到工程设计实践中,同时借用其工程设计应用功能来讲解经典流变学基本原理和理论。CFD数值模拟方法的引入使课程结构得到优化,教学方法也更为直观生动,提高学生学习的积极性。

摘要：开发高效的CO_(2)化学转化和利用技术是推动碳捕集利用(CCU)技术快速发展的关键,对我国实现双碳战略目标具有重要意义。沸石分子筛是一种具有规整微孔结构、高结晶度以及高水热稳定性的无机材料,在CO_(2)化学转化领域有着广泛的应用前景。本文介绍了当前沸石分子筛催化材料在CO_(2)转化领域的应用研究进展,重点介绍了沸石催化剂在CO_(2)-CH_(4)干重整、CO_(2)加氢以及等离子体驱动CO_(2)转化方面的最新研究进展。理性设计并可控构筑高性能沸石分子筛催化材料以最大限度地提高CO_(2)转化效率和产物收率,是未来该领域的研究重点。尽管沸石分子筛催化材料在CO_(2)转化领域表现出良好的应用前景,但仍有很多方面值得深入开展研究:1)在CO_(2)直接加氢制C_(2)^(+)碳氢化合物(如芳烃)体系中,沸石分子筛的催化性质有着非常关键的作用,如何有效合成并调控沸石的酸性位点,是提高目标产物选择性和收率的关键;2)面向高通量CO_(2)转化过程,结合3D打印技术,实现整体式结构沸石分子筛催化材料的可控制备,将成为该领域的重要发展方向;3)面向新兴催化技术(如电催化、等离子体催化等),设计开发相应的沸石分子筛催化材料,也必将为沸石分子筛催化材料的应用拓展提供可能。