Nanoporous polymer particles and gels containing functionalized semi-rigid copolymer structures

含有官能化半刚性共聚物结构的纳米孔聚合物颗粒和凝胶

基本信息

项目摘要

NON-TECHNICAL SUMMARYThe fundamental and exploratory research of this project is directed toward the discovery of new specifically designed polymeric materials that can serve as enabling materials for innovations in specific gas and metal ion sorbent technologies. Such materials could be employed as tools for applications involving gas emissions and water pollution. This project will focus on creation and study of high-surface-area polymer particles. These would contain high loadings of specifically chosen chemical groups delivered by specially designed polymer units and could be readily prepared by industrially practiced polymerization processes. These polymeric materials could provide practical candidates for acid gas and heavy metal ion capture (e.g., carbon dioxide, hydrogen sulfide, heavy-metal ions). Some of these polymers could also lead to practical high-surface-area polymer particles for enhancing reversible storage of hydrogen. Results from this project will be reported at major scientific conferences and published in high-impact journals. Students trained with intense interactions across discipline boundaries are an important output of this research. The tight coupling of disciplinary and interdisciplinary training in the scientific development of new functional polymeric materials will prepare students to enter the scientific workforce well-prepared to make important contributions for advancing the technological growth of the nation.TECHNICAL SUMMARYThe research described in this project focuses on preparing and studying novel semi-rigid, sterically crowded and precisely functionalized nanoporous hypercrosslinked polymeric materials. Precise insertion of semi-rigid segments from alternating copolymers into hypercrosslinked polymer particles delivers new chemical backbone units to modify properties of network systems. Precise control of placement of functional groups from strictly alternating sequences will enable unique solid state constructs that are expected to provide excellent control over physical properties of the resulting networks. For hypercrosslinked systems, these semi-rigid units slow pore collapse during the hypercrosslinking step. Computational collaboration will help guide the development of the fundamentals for designing higher surface area functional particles. These new hypercrosslinked polymeric materials will possess high surface areas with high concentrations of functional groups designed for specific interactions with gas sorbates, metal ions, or other reactive molecules. Comparison of semi-rigid chain stiffening sequences to less sterically crowded functional copolymer sequences will assist in elucidating the role of chain stiffness on fundamental structure property relationships. Recent discoveries with semi-rigid structures containing carboxylic acid functional group will be expanded to hypercrosslinked polymeric materials with primary and secondary amine groups and phenolic groups precisely enchained in the polymer backbone. It is anticipated that these new functional nanoporous particles will be effective solid sorbents for carbon dioxide and other acidic gases. Hypercrosslinked nanoporous polymer particles containing aromatic amines will be targeted also and their potential for hydrogen storage studied.
非技术摘要该项目的基础和探索性研究旨在发现新的专门设计的聚合物材料,这些材料可以作为特定气体和金属离子吸附剂技术创新的支持材料。 此类材料可用作涉及气体排放和水污染的应用的工具。该项目将重点关注高表面积聚合物颗粒的创建和研究。 这些将包含由专门设计的聚合物单元提供的高负载量的专门选择的化学基团,并且可以通过工业实践的聚合工艺容易地制备。 这些聚合物材料可以为酸性气体和重金属离子(例如二氧化碳、硫化氢、重金属离子)的捕获提供实用的候选材料。 其中一些聚合物还可以产生实用的高表面积聚合物颗粒,以增强氢的可逆储存。 该项目的结果将在主要科学会议上报告并在高影响力期刊上发表。通过跨学科边界的激烈互动训练的学生是这项研究的重要成果。 在新型功能高分子材料的科学开发中,学科和跨学科培训的紧密结合将使学生做好准备进入科学队伍,为推动国家的技术发展做出重要贡献。技术摘要本项目描述的研究重点是制备和研究新型半刚性、空间拥挤和精确功能化的纳米多孔超交联聚合材料。 将交替共聚物的半刚性链段精确插入超交联聚合物颗粒中,可提供新的化学主链单元,从而改变网络系统的性能。 通过严格交替的序列精确控制官能团的放置将能够实现独特的固态构造,这些构造有望对所得网络的物理性质提供出色的控制。对于超交联系统,这些半刚性单元在超交联步骤中减缓了孔的塌陷。 计算协作将有助于指导设计更高表面积功能颗粒的基础知识的发展。这些新型超交联聚合物材料将具有高表面积和高浓度的官能团,旨在与气体吸附物、金属离子或其他反应性分子发生特定相互作用。 半刚性链硬化序列与空间拥挤程度较低的功能共聚物序列的比较将有助于阐明链刚度对基本结构性能关系的作用。最近关于含有羧酸官能团的半刚性结构的发现将扩展到具有伯胺基团、仲胺基团以及酚基团精确地链在聚合物主链中的超交联聚合物材料。 预计这些新型功能性纳米多孔颗粒将成为二氧化碳和其他酸性气体的有效固体吸附剂。 含有芳香胺的超交联纳米多孔聚合物颗粒也将成为目标,并研究它们的储氢潜力。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Richard Turner其他文献

Minority opinion: CT screening for lung cancer.
少数意见:肺癌CT筛查。
  • DOI:
    10.1097/01.rti.0000189989.65271.79
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    C. Henschke;J. Austin;Nathaniel Berlin;T. Bauer;S. Giunta;Fred Gannis;M. Kalafer;S. Kopel;Albert Miller;H. Pass;H. Roberts;R. Shah;D. Shaham;Michael John Smith;S. Sone;Richard Turner;D. Yankelevitz;J. Zulueta
  • 通讯作者:
    J. Zulueta
Gastric cancer gets the run-around
胃癌被四处推诿。
  • DOI:
    10.1038/nm0502-449
  • 发表时间:
    2002-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    50.000
  • 作者:
    Richard Turner
  • 通讯作者:
    Richard Turner
Call for papers—genetics
  • DOI:
    10.1016/s0140-6736(10)60451-5
  • 发表时间:
    2010-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Richard Turner
  • 通讯作者:
    Richard Turner
Chest trauma in Far North Queensland: alcohol management can make a difference
昆士兰远北地区的胸部创伤:酒精管理可以发挥作用
The New Zealand Reanalysis (NZRA)
新西兰再分析 (NZRA)
  • DOI:
    10.2307/27226715
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Amir Pirooz;S. Moore;T. Carey;Richard Turner;Chun
  • 通讯作者:
    Chun

Richard Turner的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Richard Turner', 18)}}的其他基金

Machine Learning for Tomorrow: Efficient, Flexible, Robust and Automated
面向未来的机器学习:高效、灵活、稳健和自动化
  • 批准号:
    EP/T005637/1
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Research Grant
Machine Learning for Hearing Aids: Intelligent Processing and Fitting
助听器机器学习:智能处理和验配
  • 批准号:
    EP/M026957/1
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Research Grant
Unifying audio signal processing and machine learning: a fundamental framework for machine hearing
统一音频信号处理和机器学习:机器听力的基本框架
  • 批准号:
    EP/L000776/1
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Research Grant
Sterically Congested and Stiffened Alternating Copolymers:  Synthesis, Solution and Solid-State Properties
空间拥挤和硬化交替共聚物:合成、溶液和固态特性
  • 批准号:
    1206409
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Probabilistic Auditory Scene Analysis
概率听觉场景分析
  • 批准号:
    EP/G050821/1
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Fellowship
Precisely Functionalized Alternating Copolymers Based on Substituted Stilbene Monomers
基于取代二苯乙烯单体的精确官能化交替共聚物
  • 批准号:
    0905231
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Improvement of Instruction in Marine Ecology
海洋生态学教学的改进
  • 批准号:
    7814013
  • 财政年份:
    1978
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

大面积polymer-NP-MOFs复合薄膜的构筑及光催化选择性加氢研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
用于非富勒烯聚合物太阳能电池的苯并三氮唑类二维共轭聚合物
  • 批准号:
    51673200
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    65.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
CNT网络/Polymer复合材料力学性能的多尺度数值模拟研究
  • 批准号:
    11602270
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于量子动力学RPMD的化学反应速率研究
  • 批准号:
    21503130
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    21.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高阻隔主动包装SiOx/Polymer复合薄膜的磁控共溅射制备及反应路径研究
  • 批准号:
    51302054
  • 批准年份:
    2013
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
表面引发聚合反应对材料表面疏水性影响的计算机模拟研究
  • 批准号:
    21104025
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
不同拓扑结构的水溶性共轭聚合物分子刷的合成及生物应用研究
  • 批准号:
    51173080
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
水溶性含铱配合物的刚柔嵌段共轭聚合物的合成及其生物传感应用
  • 批准号:
    21104033
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于金纳米颗粒/Polymer复合结构的MEMS嵌入式高灵敏度力敏检测元件基础研究
  • 批准号:
    51105345
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
智能控温兼控释药多法治癌用磁性聚合物微球
  • 批准号:
    50702037
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Engineering of Polymeric Particles for Fetal Therapy
用于胎儿治疗的聚合物颗粒工程
  • 批准号:
    10586282
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
Characterization and modelling the nano-micromechanics of polymer particles subjected to high strain rates
高应变率下聚合物颗粒纳米微观力学的表征和建模
  • 批准号:
    23K13214
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
ERI: Additive Manufacturing of Polymer-Matrix Composites with High Concentration of Silicon-Carbide Particles by Novel Digital Light Projection
ERI:通过新型数字光投影增材制造高浓度碳化硅颗粒的聚合物基复合材料
  • 批准号:
    2301462
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A platform technology for developing mesoporous polymer particles
开发介孔聚合物颗粒的平台技术
  • 批准号:
    DP230101552
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Discovery Projects
Harnessing Technological Advances to Re-engineer Polymer Particles for Drug Delivery
利用技术进步重新设计用于药物输送的聚合物颗粒
  • 批准号:
    RGPIN-2022-04910
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
A supplement to: NIGMS 1R15GM144907-01A1 - Polymer-Lipid Particles investigated by Magnetic Resonance Spectroscopy
补充:NIGMS 1R15GM144907-01A1 - 通过磁共振波谱研究聚合物脂质颗粒
  • 批准号:
    10801755
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
Polymer-Lipid Particles investigated by Magnetic Resonance Spectroscopy
通过磁共振波谱研究聚合物脂质颗粒
  • 批准号:
    10579675
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
Functional Biodegradable Polymer Capsules Prepared by Interfacial Photocrosslinking of Spherical Particles
球形颗粒界面光交联制备功能性生物可降解聚合物胶囊
  • 批准号:
    21H02004
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Construction of colloidal crystals with simple cubic lattice by precisely designed polymer-brush-decorated hybrid particles
通过精确设计的聚合物刷装饰杂化粒子构建简单立方晶格的胶体晶体
  • 批准号:
    21H02000
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Investigation into polymer lipid particles containing G-protein coupled receptors as a tool to drug discovery and drug detection
研究含有 G 蛋白偶联受体的聚合物脂质颗粒作为药物发现和药物检测的工具
  • 批准号:
    2433442
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 18.19万
  • 项目类别:
    Studentship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了