高分子自组装

高分子自组装是指分子间通过氢键、静电相互作用、疏水亲脂作用、范德华力等弱相互作用力推动下自发形成的热力学稳定且结构有序的超分子结构的过程,对于设计结构高度有序的、功能可控的高分子聚集体和新材料具有重要意义,可用于制备尺寸可控的高分子纳米胶束、纳米纤维、纳米薄膜和纳米管等,在分离科学、涂料工业、微电子器件、药物控释以及生物体分子识别功能研究等方面具有重要理论意义和广阔应用前景。本组的研究工作主要涉及生物聚肽嵌段与接枝共聚物的自组装,相关研究获得国家自然科学基金、重点基金和教育部博士点基金等的资助。

高分子理论及模拟

Flory建立的高分子理论体系是目前描述高分子各种性能的最有效模型之一。尽管如此,该理论还存在着许多进一步发展的空间。目前本组的研究工作集中在高分子液晶相行为理论、大分子链构象转变理论等。与此同时,我们还开展了高分子各种性能的计算机模拟工作,以佐证理论和实验结果、预测高分子材料性能。理论工作为制备高强度、耐高温的液晶高分子材料(如PBO等)提供了依据。有关工作获得国家自然科学基金和国家科工委重大项目的资助。

金属有机光电材料

本研究方向集中在金属有机发色团的分子设计、合成和聚合。特色是将具有推拉电子两重性(Amphoteric nature)的金属基团配位于有机共轭发色团,形成通过金属中心的空间电荷转移结构并延伸到高分子体系,获得一系列全新结构的金属有机共轭体及其派生材料。区别与了解来自分子内和分子间不同结构层次上的多重电荷转移作用及其协同关系,跟踪由此产生的光电性能的改善和新性质的出现。发现和掌握将其作为分子导线、光伏材料以及非线性光学材料的结构特征,为获得高性能金属有机光电材料提出实验和理论依据。此外,还涉及红外化学传感器的研究,利用红外光谱技术跟踪羰基金属振动峰的变化,实现离子识别的在线检测。研究工作得到国家自然科学基金、上海市重点基础研究基金、教育部留学回国人员基金的资助。

医用生物高分子材料

医用生物高分子材料是生物医用材料研究领域最活跃的领域之一,已经合成出许多具有优良性能的软、硬材料及药物控释材料应用到各个医学领域。在分子设计的基础上,我们以材料的结构与性能关系、材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料,如:聚肽、聚肽共聚物、聚肽/磷酸钙生物活性复合材料。本研究方向对于提高人们的生命质量,改善人类生活环境,对经济发展和社会进步具有特殊重要意义,获得国家自然科学基金、国家 “973”子项目和教育部科学技术研究重大项目等的资助。

高分子纳米复合材料

高分子纳米复合材料是近年来高分子材料科学中发展十分迅速的新领域,一般是指分散相尺寸至少有一维小于100纳米的复合材料。这种新型复合材料可以将无机材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与高分子材料的韧性、可加工性及介电性质完美地结合起来,开辟了复合材料的新时代。制备纳米复合材料已成为获得高性能复合材料的重要技术之一。研究工作有聚丙烯腈纳米复合材料、聚丙烯腈/聚氯乙稀共聚物纳米复合材料、纳米颗粒/高分子体现自组装。相关研究获国家自然科学基金和上海市重点基础科研基金资助。

聚合物分散液晶

作为一种新型的光电显示材料,聚合物分散液晶(PDLC)可广泛应用于光阀、可控智能窗以及柔性大屏幕显示器等领域,同时由于该体系具有特殊的二元相结构体系,PDLC已经引起了各国学者的广泛关注,研究内容涵盖了PDLC制备、相理论以及光电性能等,并得到了有关企业的资助。

羰基金属免疫分析标记物的研究

免疫分析是基于抗原抗体特异性识别和结合反应为基础的分析方法,通过对半抗原或抗体进行标记(酶、荧光物质、放射性同位素标记等),利用标记物的生物或物理或化学放大作用,对样品中特定残留物进行定性定量检测。本研究直接指向羰基金属免疫分析 (Carbonylmetalloimmunoassay,CMIA)中标记物的设计、合成及其光谱特征的研究。配位于金属的羰基在红外光谱的2000cm-1区域附近表现出极强的振动吸收峰,而该区域恰好是蛋白质(主要是抗原抗体)的透明区域,由此利用红外光谱技术很容易跟踪作为标记物的羰基金属。这种检测方法是近十年才开始发展活跃起来的,它除了开辟一种新的免疫分析途径之外,对目前正在逐步形成的金属有机生物化学学科也有积极的贡献。

高分子材料加工条件与结构性能的关系

高分子结构性能与加工条件之间的关系,即所谓的Structure Development,是目前高分子科学研究的热点。在不提高成本的前提下,可以通过控制、改善聚合物加工条件获得性能优异的材料。研究工作有聚丙烯、聚酯液晶的加工流变条件与其结晶性能、热性能、形态以及力学性能之间的关系。