郑忱奕2011012493英文会议.ppt

姓名：郑忱奕 班级：材料1104 学号：2011012493,会议介绍,此次的联合研讨会是由剑桥大学化学系和北京化工大学共同举办，主要是为了交流双方在软物质这个尖端领域中所取得的研究进展与发现的理论，本次会议的演讲者总共11人，都是在软物质这个交叉尖端领域的权威人物。,软物质介绍,软物质涵盖化学、物理和生物物理等基础学科，涉及自组装、分形核非平衡热力学等理论，以及实验中的先进的实时和原位测量技术。此外，软物质在许多技术应用中有着重要的意义。比如，它可以是表现为结构和功能材料，包括塑料和橡胶，液晶等，一些生物材料，如血液、肌肉、凝胶也可以归纳为软物质,会议三大主题,一、软物质理论：复杂自组装的模型化 二、聚合物体系：实验，理论与模拟。 1.在超分子化学与材料见面之间的动态主、客体相互作用 2.一类新型的不稳定剂的聚合物胶体体系的开发及其优点 3.软物质膜用于天然气中分离二氧化碳 4.通过可切换的葫环联脲络合物实现材料的光控化 5.分子动力学模拟协调弹性体纳米复合材料的机械和粘弹性能,三、生物物理系统：实验，理论与模拟 1.使用功能化DNA胶体设计无序双胶材料 2.纳米颗粒与膜之间的相互作用：从细胞毒性到药物输送 3.环境响应型材料：胰岛素的可控释放。,演讲者与演讲主题,Professor Daan Frenkel 英国剑桥大学化学系主任,建模复杂自组装 主要是讨论具有高度的特异性相互作用的颗粒在复杂的、多组分结构的自组装中的可行性，然而，这样的自组装从动力学角度来说往往是不利的，在这次讲座中，Daan Frenkel教授讨论了如何模拟才能可以帮助我们理解其原理，并最终控制复杂的自组装的动力学。,杨万泰教授 北京化工大学 材料科学与工程学院院长,一种新型聚合物胶体系统自稳定沉淀聚合 分散性和悬浮性引起异构聚合是用于产生四分之一合成聚合物的常用方法。这种方法非常适合于粒子形成，各种各样的应用都是依赖于它控制尺寸均匀和生产颗粒形状的能力。但这需要异构聚合物，乳化剂或聚合表面活性剂来稳定的单体液滴，而单体液滴正是聚合作用发生的场所。这种聚合机理带来了两个不可逾越的问题：（1）利用这样的两亲性分子或聚合物的不仅影响纯度和产品的性能，而且会导致严重的水的污染问题；（2）单体液滴中的聚合经历从液体转变到固体过程，难以直接获得均匀的颗粒。,但在杨教授在本次报告中介绍了一种新型的不需要稳定剂的分散聚合系统，（1）在这种系统中，通过一个不存在任何稳定剂的一步聚合沉淀能够获得一个稳定的胶态分散体系。（2）胶态分散体中的微球的直径可以精确地得到控制，通过控制反应时间和改变单体浓度，微球直径可以控制在从80到3000纳米的范围。不需要稳定剂，单体浓度高，产品易于分离，这几个特点为工业扩大规模提供了巨大的可能。 参考文献： Chang-Min Xing, Wan-Tai Yang* Macromol. Rapid Commun. 2004, 25, 15681574 Chang-Min Xing, Wan-Tai Yang* J Polym Sci Part A: Polym Chem 43: 37603770, 2005 Chang-Min Xing, Wan-Tai Yang* Macromol. Chem. Phys. 2006, 207, 621626,Professor Frantisek Svec President of California Separation Science,演讲主题：设计用于从天然气中分离出二氧化碳的软物质膜。二氧化碳是天然气中无用的成分，它的存在会减小其能量含量，也会减少输送管线的能力，并在水存在的情况下形成算从而腐蚀管道。相对于其他常见的分离方法，如清洗和低温分离，基于软物质膜的技术的方法，使除去二氧化碳变得操作简单，并保证较高的分离效率，而且成本也变少了。为了使膜成为具有效益的替代品，其制备方法具有简单和可扩展性。我们已经开发了直接单步的过程，就是让100-150 nm的薄聚苯胺和聚吡咯薄膜沉积到多孔聚丙烯基上。,Frantisek Svec教授与他的团队正在努力通过厚度控制来制作在无缺陷膜，而这种控制主要是由苯胺和吡咯原位氧化聚合而实现的。该制备方法包括沉淀，分散体和乳液聚合技术。随后采用光接枝与功能性单体对聚苯胺和聚吡咯层进行改性，之后它将与二胺形成反应，并覆盖在水或聚（乙二醇），从而得到亲水性膜，并且在800度的高温下表现出CO2/CH4的选择性和3500阻隔当量的渗透率，比那些已经被报道过的膜的性能有了显著的提高。,Professor Jing Yang College of Life Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.,演讲主题：在中性pH值通过包含酯类的葡萄糖响应载体对胰岛素的释放进行控制,糖尿病是一种慢性疾病，特点是胰岛素产量不足或无效，导致血糖浓度在血液中上升，造成严重的后果，会日常生活，甚至威胁生命。将苯硼酸引进聚合物或者块状聚合物结构为调节胰岛素的传递带来了希望，与一些蛋白质为基物质相比，如葡萄糖氧化酶和伴刀豆球蛋白A，它有很好的稳定性，长期保存性和低细胞毒性，并且在有水环境下对葡萄糖的选择性影响。,图A. 单体以及块状聚合物的合成,图B. 对于糖类产生特定反应的原理图,上图为MPEG-block-PPBDEMA (110/45)胶束的DLS图，右上方则是它的投射电镜图。,上图为在37度时外界PH环境对胰岛素从MPEG-block-PPBDEMA (110/45)聚合胶束中释放的影响。,上图为在37度,PH等于7.4的条件下向MPEG-block-PPBDEMA (110/45)加入葡萄糖，且每次所加的葡萄糖的浓度为0.04 mg/mL.的情况下胰岛素从聚合胶束中的释放情况。,这些两亲性聚合物以自组装而形成核 - 壳型球形胶束并且在水溶液进行平均直径低于50纳米聚集。通过超滤离心法有效净化FITC -胰岛素加载聚合物胶束。包封率和聚合物纳米粒子的承载能力是取决于可调参数与两亲性聚合物的疏水性与嵌段的长度，和给定胰岛素质量和聚合物浓度。由于葡萄糖分子与苯基硼酸基团具有高亲和力，在该聚合物的极性转移了葡萄糖的极性。从而可能导致胰岛素释，在下经1HNMR分析后，这一结论得以证实。聚合物胶束的良好的生物相容性的原因是，部分的无环二醇络合的苯基硼酸存在于聚合物结构中。,参考文献: References 1. McCormack, J. G. Med. Chem. Res. 2001, 10, 480-492. 2. Qi, W.; Yan, X.; Fei, J.; Wang, A.; Cui, Y.; Li, J. Biomaterials, 2009, 30, 2799-2806,主题：设计无序DNA功能化胶体 了解并控制非晶材料的特性在新材料设计中是的必不可缺的。在不同的非晶结构，胶体凝胶发挥着重要的作用。当短程且有吸引力的胶体淬入相分离区域时，密度波动被阻止导致网状非晶空间跨度结构可以承受机械应力。,Dr. Erika Eiser Group of Biological and Soft Systems, Cavendish Laboratory, Department of Physics, University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom.,由于单链DNA只能绑定到与其互补配对的部分，我们可以设计新的胶体与胶体之间约束力的规则。在这里，我们使绿色荧光胶体只绑定到其他绿色荧光，而红色的也只能绑定到红色（如图）。DNA结合是两种1:1胶体物可逆地在高温和气相下的混合物，我们展示了所得到的由两个独立的过滤式凝胶所组成的胶态凝胶。 图：典型的凝胶表面与DNA结合（左图）。在两者之间的聚合物链被用于调节内部凝胶键的强度 （右图）,参考文献： 1 F Varrato, L DI Michele, M Belushkin, N Dorsaz, SH Nathan, E Eiser, G Foffi, PNAS, doi: 10.1073/pnas.1214971109 (2012). 2 L Di Michele, F Varrato, J Kotar, SH Nathan, G Foffi