多彩快响应离子液体聚合物/硅胶超细电泳粒子的研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21706185
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    张亚平
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    B0813.精细化工与专用化学品
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

In this proposal, chromatic ionic liquid polymer/silica ultrafine electrophoretic particles(CPSPs) with high response are designed and consist of mesoporous silica, dopant of metal ions(or oxides) and ionic liquid polymer. The mesoporous silica could bring low density and good mechanical strength; the dopant of metal ions(or oxides) could supply good chroma; ionic liquid polymer will provide controllable charging performance and fast response to the applied electric field and proper density. It will be investigated that the preparation method of multicolor mesoporous silica nanocomposite particles and the following coating of ionic liquid polymer, the relationship between structure and electrophoretic performance of CPSPs, the charging mechanism of CPSPs, and display performance of microencapsulated electrophoretic display device. These studies will not only provide the theoretical and experimental results for understanding the charging mechanism of color inorganic/ionic liquid polymer electrophoretic particles and color display mechanism of microencapsulated electrophoretic display device with multi-particles, but also be propitious to the industrial application of chromatic electronic paper.
本项目提出的离子液体聚合物/硅胶超细电泳粒子结合了介孔结构、金属离子（或氧化物）掺杂改性和离子液体聚合物包覆层。介孔结构为电泳粒子提供了合适的机械强度和较低的密度；金属离子（或氧化物）掺杂改性赋予了电泳粒子适宜的色度；离子液体赋予了电泳粒子荷电性能可控的优点。本项目拟研究具有红色、绿色和蓝色介孔硅胶超细复合材料的制备方法；研究彩色快响应离子液体聚合物/硅胶超细电泳粒子的制备方法，并探索其结构与性能之间的关系；研究具有尺寸合适且均一、稳定性和机械性能良好的多粒子微胶囊的制备方法；探索具有彩色显示、快响应功能的微胶囊电泳显示技术，力争在彩色微胶囊电泳显示技术上有所突破。本项目的进行，为揭示介孔结构无机/聚合物电泳粒子显色及带电机制、多粒子微胶囊电泳显示机理等重要科学问题提供依据，亦有助于促进彩色电子纸的技术开发，为电子纸的大规模产业化应用奠定基础。

结项摘要

基于微胶囊电泳显示技术（电子墨水技术）的电子纸在光学和机械特性上与传统纸张最为接近，具有类似纸张的舒适阅读性、柔性显示、超薄轻便、超低功耗等优点，受到了研究者的广泛关注。. 本项目采用反相微乳液-溶胶凝胶-溶剂热法制备了白色、蓝色、绿色、红色无机纳米粒子。然后，通过改性在纳米粒子表面包覆了离子液体聚合物，从而赋予纳米粒子表面电荷、电量的可调节性，获得快速电场响应的彩色电泳粒子。所制备的电泳粒子具有球形度好、粒度均一性好、颜色接近标准光谱色、电泳淌度高、电场响应速度快等优良性能。. TX-100的多分散性对反相微乳液结构影响很大。当以TX-100（n=5-10）为表面活性剂时，胶束界面具有有序排布结构，有利于结构规整的硅胶纳米粒子的形成。所制备的硅胶纳米粒子具有良好的球形度、单分散性和白色色度。其密度约1.81 g/cm3，适合用作白色电泳粒子或载体。.采用表面嫁接或表面溶液聚合的方法将离子液体或离子液体聚合物负载于硅胶纳米粒子表面制备电泳粒子。改性前后，硅胶纳米粒子仍能保持良好的球形度和单分散性，表面亲油性显著提高，有利于改善其在有机分散介质中的相容性和分散稳定性。在厚度为0.2 mm的电泳显示器件中，其响应时间降低至190-155 ms，低于文献报道和目前商品化的电泳显示屏。. 采用原位生成法将铝酸钴/钛酸钴/氧化铁等无机化合物沉积在硅胶纳米粒子表面可获得蓝色/绿色/红色无机复合物纳米粒子，其中蓝色无机纳米粒子球形度及单分散性均良好、色度接近于蓝色光谱色。采用离子液体聚合物包覆铝酸钴/硅胶为蓝色电泳粒子构建简易电泳显示器件，电泳淌度可达6.17×10-7 cm2/Vs，电场响应时间为165ms，快于市售产品及文献报道数据。. 采用复凝聚法制备了以明胶-阿拉伯胶为壁材的微胶囊，所制备微胶囊包覆率较好，但是粒径分布稍宽。. 在国内外重要学术刊物Dyes and Pigments、RSC Advances、Materials Letters、精细化工、Soft Matter等上发表标注基金委资助的论文5篇，申请专利2篇，培养学生4人。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Basic ionic liquid as catalyst and surfactant: green synthesis of quinazolinone in aqueous media.
碱性离子液体作为催化剂和表面活性剂：水介质中喹唑啉酮的绿色合成
  • DOI：
    10.1039/c8ra06378h
  • 发表时间：
    2018-10-26
  • 期刊：
    RSC advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Zhang Y;Zhen B;Li H;Feng Y
  • 通讯作者：
    Feng Y
A reverse micellar system with Triton X-100: effect of surfactant polydispersity and preparation of monodisperse silica nanoparticles
Triton X-100 的反胶束体系：表面活性剂多分散性的影响和单分散二氧化硅纳米颗粒的制备
  • DOI：
    10.1039/c9sm02182e
  • 发表时间：
    2020-01-14
  • 期刊：
    SOFT MATTER
  • 影响因子：
    3.4
  • 作者：
    Zhang, Yaping;Zhen, Bin;Feng, Yaqing
  • 通讯作者：
    Feng, Yaqing
热分解法制备锰铁氧体磁性纳米粒子
  • DOI：
    10.13550/j.jxhg.20170686
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    精细化工
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张亚平;甄彬;黎汉生;冯亚青
  • 通讯作者：
    冯亚青
Fast-response and monodisperse silica nanoparticles modified with ionic liquid towards electrophoretic displays
用离子液体修饰的快速响应和单分散二氧化硅纳米颗粒用于电泳显示器
  • DOI：
    10.1016/j.dyepig.2017.09.014
  • 发表时间：
    2018-01-01
  • 期刊：
    DYES AND PIGMENTS
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Zhang, Yaping;Zhen, Bin;Feng, Yaqing
  • 通讯作者：
    Feng, Yaqing
Low density and fast response silica coated with ionic liquid polymer nanoparticles towards electrophoretic displays
低密度、快速响应的二氧化硅，涂有离子液体聚合物纳米颗粒，用于电泳显示器
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2017.09.071
  • 发表时间：
    2018-01-15
  • 期刊：
    MATERIALS LETTERS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Zhang, Yaping;Zhen, Bin;Feng, Yaqing
  • 通讯作者：
    Feng, Yaqing

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其他文献

DNA双链断裂-集簇性损伤的诱导及其修复特点研究进展
  • DOI：
    10.3760/cma.j.issn.0254-5098.2014.09.019
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    中华放射医学与防护杂志
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张亚平;李佳颖;陈红红
  • 通讯作者：
    陈红红
齐墩果酸对IL-1β诱导的SW982细胞炎症反应的抑制作用
  • DOI：
    10.16438/j.0513-4870.2016-0610
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    连俊江;程彬峰;高尧鑫;张亚平;马双平;张彬彬;郭丹丹;薛寒;冯志伟
  • 通讯作者：
    冯志伟
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通过在活性污泥工艺中添加动力活性炭去除 Cr (VI)
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    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    黄云凤;张亚平;黄志勇;林锦美;刘启明;姚雅先
  • 通讯作者：
    姚雅先
基于 9 种无约束优化算法的岩爆预测 BP 模型优选
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
    王超;李岳峰;邵琳;张亚平;徐健珲;王航龙
  • 通讯作者：
    王航龙
人猿超科较旧大陆猴Fractalkine基因存在30bp缺失突变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    自然科学进展
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    邵先安;张亚平;蒋正刚;洪晓武;储以微;熊思东
  • 通讯作者：
    熊思东

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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