课题基金基金详情
电化学刺激响应聚合物对材料表面修饰与表面性能的智能调控
结题报告
批准号:
51573086
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
袁金颖
依托单位:
学科分类:
E0307.智能与仿生材料
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
冯岸超、郭君、彭了、叶齐全、霍猛、方立城、纪金朝、陈曦、车海龙
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中文摘要
构建润湿性智能可控表面是相关材料领域的研究热点。通过改变材料表面化学组成和微观结构可实现材料表面润湿性调控。化学组成和表面形态变化,可通过刺激响应聚合物在外界刺激下发生的变化来调控。国内外已开展了光、pH、温度等外界刺激对表面润湿性调控研究。但通过电化学氧化还原调控材料表面润湿性和吸附性能的研究甚少。本项目在对电化学刺激响应聚合物智能组装体研究的基础上,将电化学刺激响应和超分子相互作用相结合,运用电化学对材料表面润湿性、吸附性能进行可逆调控。拟分别在硅或玻璃基底、磁性纳米粒子、碳纳米管等材料表面,通过主客体相互作用接枝环糊精-二茂铁连接的聚合物。分别研究连接前后,施加正向、反向电压前后,材料表面疏水和亲水性变化,对蛋白、酶的吸附作用,调控酶催化反应,以及纳米材料、碳纳米管的团聚与分散,进而实现智能吸附释放、传感等方面应用。本项目将开拓一种清洁、高效、全新的表面润湿性调控模式——电化学调控。
英文摘要
Building intelligent controlled surface wettability is a research hotspot in the field of relevant materials. By changing the material chemical composition and microstructure, the surface of the material surface wettability can be regulated and controlled. For the chemical composition and surface morphology change, it can be achieved by the change of stimuli-responsive polymer under external stimuli. Scientists have studied the surface wettability regulation under external stimulus such as light, pH, temperature, and so on. But it is still a challenge as the regulation material surface wettability and adsorption through electrochemical redox. This project is based on our previous study of electrochemical stimulus-responsive polymer intelligent assembly, combining the electrochemical stimulus-response and supramolecular interaction, to control the surface wettability and adsorption performance by means of electrochemical redox. We will graft polymer on the material surface, such as silicon, glass, magnetic nanoparticles, carbon nanotubes, through the host-guest interaction between cyclodextrin-ferrocene of the linked polymer. The material surface hydrophobic and hydrophilic change, adsorption of proteins or enzymes, will be studied before and after connection, before, during and after the stimuli of positive and negative voltage, respectively. Also the regulation of enzyme catalytic reaction, and the agglomeration and dispersion of nanometer materials and carbon nanotubes, and intelligent adsorption release and sensing applications will be searched. This project will develop a clean, efficient, new model of the surface wettability of regulation through electrochemical control.
本项目致力于通过超分子调控的电化学氧化还原构建润湿性智能可控表面及材料。通过改变材料表面化学组成和微观结构可以实现材料表面润湿性调控。化学组成和表面形态变化,可以通过刺激响应聚合物在外界刺激下发生的变化来调控。通过光、pH、温度等外界刺激对表面润湿性调控的研究已经很广泛。我们则独辟蹊径,通过电化学氧化还原调控材料表面润湿性和吸附性能。本项目是在对电化学刺激响应聚合物智能组装体研究的基础上,将电化学刺激响应和超分子相互作用相结合,运用电化学对材料表面润湿性、吸附性能进行可逆调控。分别在硅片、玻璃片、磁性纳米粒子、碳纳米管等材料表面,通过主客体相互作用可控接枝环糊精-二茂铁连接的聚合物。分别研究了连接前后以及施加正向、反向电压前后,二茂铁基团发生的电化学响应,与环糊精基团间的主客体作用变化,材料表面疏水和亲水性变化。研究了材料表面疏水、亲水之间的可逆调控,探索了蛋白吸附的可逆调控、特定的酶催化反应、细胞的培养与释放。通过电化学氧化还原可逆调控单壁碳纳米管聚集与分散,建立了调控碳纳米管分散性的电化学方法,进而为其在导电薄膜、光学传感器等方面的应用开辟了新途径。本项目开拓了一种清洁、高效、崭新的表面润湿性调控模式——电化学调控,具有重要的科学意义和宽广应用前景。本项目标注基金资助的已发表SCI收录论文23篇,培养博士生5名,博士后1人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1002/adsu.201700051
发表时间:2017-06
期刊:Advanced Sustainable Systems
影响因子:7.1
作者:Tommy Fang;Zhengyi Wan;Meng Huo;Jinying Yuan
通讯作者:Tommy Fang;Zhengyi Wan;Meng Huo;Jinying Yuan
Electrochemical responsive magnetic nanoparticles for reversibleprotein adsorption
用于可逆蛋白质吸附的电化学响应磁性纳米颗粒
DOI:--
发表时间:2016
期刊:Journal of Materials Chemistry B
影响因子:7
作者:Jun Guo;Niejun Wang;Liao Peng;Jingjun Wu;Qiquan Ye;Anchao Feng;Zhipeng Wang;Chong Zhang;Xin-Hui Xing;Jinying Yuan
通讯作者:Jinying Yuan
CO2-Breathing Polymer Assemblies via One-Pot Sequential RAFT Dispersion Polymerization
通过一锅连续 RAFT 分散聚合制备呼吸二氧化碳聚合物组件
DOI:10.1002/marc.201800291
发表时间:2018
期刊:Macromolecular Rapid Communications
影响因子:4.6
作者:Zeng Min;Huo Meng;Feng Yujun;Yuan Jinying
通讯作者:Yuan Jinying
Electrochemical Stimulated Pickering Emulsion for Recycling of Enzyme in Biocatalysis
电化学刺激皮克林乳液用于生物催化中酶的回收
DOI:10.1021/acsami.6b09920
发表时间:2016-11-02
期刊:ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:9.5
作者:Peng, Liao;Feng, Anchao;Yuan, Jinying
通讯作者:Yuan, Jinying
DOI:--
发表时间:2017
期刊:Molecular Pharmaceutics
影响因子:--
作者:Liao Peng;Senyang Liu;Anchao Feng;Jinying Yuan
通讯作者:Jinying Yuan
基于聚合诱导自组装的形状记忆聚合物智能纳米材料
  • 批准号:
    52273106
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    56万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
聚合诱导粒子自组装的精准实现与功能调控
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
主客体相互作用调控的聚合诱导自组装
  • 批准号:
    21871162
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
二氧化碳刺激响应高分子体系的构筑与功能研究
  • 批准号:
    21374053
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    85.0万元
  • 批准年份:
    2013
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
电压调控的多组分均聚物智能装配与解离
  • 批准号:
    21174076
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
离子和温度双重刺激响应共聚物的可控合成及传感性能研究
  • 批准号:
    51073090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    38.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
运用Linkage Chemistry合成新型聚合物缀合物和刷形共聚物
  • 批准号:
    20974058
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    12.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
电纺丝制备的嵌段共聚物模板对合成一维纳米功能材料的调控作用研究
  • 批准号:
    20574042
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
共价型有机聚合物/无机纳米管、线杂化材料的研究
  • 批准号:
    50373023
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    23.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    袁金颖
  • 依托单位:
国内基金
海外基金