开题报告-准聚轮烷结构的聚吡咯环糊精超分子的合成与表征(第二稿)
聚吡咯/β-环糊精准聚轮烷的合成与表征
高材053（10050140）许宇星
摘要：超分子是两个或两个以上的化学物种通过分子间作用力缔合在一起而形成的具有更高复杂性的有组织实体，是继基本粒子，原子核，原子，分子之后的下一个层次的物质。环糊精(cyclodextrin，CD)也称作环聚葡萄糖，是由若干D一吡哺葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称。作为一种简单的有机大分子，环糊精具有与范围极其广泛的各类客体，比如有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体，通过分子间相互作用形成主—客体包合物超分子。导电聚合物是20世纪70年代发展起来的一个新的研究领域，在化学电源的电极材料、修饰电极和酶电极、电色显示等方面有着广阔的应用前景。其中具有共轭双键的导电高分子聚吡咯合成方便、抗氧化性能好，与其他导电高分子相比由于其电导率较高、易成膜、柔软、无毒等优点而日益受到人们关注。实现聚吡咯主链穿过环糊精空腔，形成绝缘外套的分子导线，可以抑制聚吡咯被其他物质氧化，同时提高导电聚合物的水溶性和聚合度，提高聚吡咯的结构规整性，避免支化和交联。
关键词：超分子，聚吡咯，环糊精，导电聚合物
1 研究背景
自从1971年Ikeda，Ito和Shriakawa[1~3]在日本成功合成出铜颜色、室温下电导率为1.7×10-5s/cm 和银颜色4.4×10-5s/cm游离态聚乙炔膜后，对结构型导电聚合物的合成方法、性能和应用前景的研究引起了科技界的极大重视。在美国、日本、德国等国家中，聚乙快、聚苯胺、聚吡咯等导电聚合物的生产已接近商业化，已用于制做二次塑料电池[4]，防静电涂层、电磁屏蔽、雷达隐身和发光材料。目前已形成材料学科中的一个高新科技领域[1,2]。
具有共轭双键的导电高分子聚吡咯合成方便、抗氧化性能好，与其他导电高分子相比由于其电导率较高、易成膜、柔软、无毒等优点而日益受到人们关注。吡咯(Py)单体在氧化剂的存在下能比较迅速地氧化聚合成PPy，但纯PPy即不经过掺杂时其导电性较差，只有经过合适掺杂剂掺杂后才能表现出较好的导电性。不同种类的掺杂剂对PPy掺杂以形成高导电性的机理不同，一般分为电荷转移机理和质子酸机理。目前，PPy导电高分子材料的制备主要有两种方法：电化学合成法和化学氧化法。其中，化学氧化法得到的一般为粉末样品，而电化学合成法则可直接得到导电PPy薄膜。
近年来，以环糊精作为超分子主体的环糊精包合物化学，受到了人们的广泛关注和重视[5~7]。环糊精是由多个D—(+)—吡喃型葡萄糖单元通过a-1，4苷键连接的环型低聚糖。其中最常见的是α-、β-和γ-环糊精，它们分别含6、7、8个葡萄糖单元。环糊精分子围成
一个空腔，空腔内部是疏水的，而空腔外围则是有亲水性的。环糊精及其衍生物能作为主体能将许多体积、极性适合的客体分子，如有机分子(离子)、无机物(离子)、过渡金属配合物、金属有机化合物甚至惰性气体，通过分子间弱相互作用裹在其空腔内部组装成主—客体包合物。
相对于简单包合物，最近十几年来，以环糊精及其衍生物包合物为基元组分构建结构复杂的功能性化合物的研究愈来愈引起人们的重视，目前最吸引人们注意力的领域之一是环糊精及其衍生物与聚合物的包合作用，早在70年代，人们已经观察到环糊精与聚合物的包合作用[8]。N.Ogata等人发现在溶液中，环糊精可以和聚氯乙烯、聚酰胺、聚亚氨基化合物、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯、聚苯乙烯磺酸钠以及它们的某些共聚物发生包合作用。90年代初，日本的A.Harada研究小组[9]在实验中将聚乙二醇(PEG)的水溶液在室温下滴加到α-环糊精的饱和溶液中，经沉淀得到了PEG与α-环糊精的固体包合物，这是第一个环糊精与聚合物形成轮轴固体包合物的例子。
环糊精与体积、极性适合的聚合物能形成结晶性的或水溶性的内含复合物。在内含复合物中，环糊精称为为主体分子，聚合物称为客体分子。而一个环状的主体分子套在线形的客体分子或分子束上的结构称为准轮烷，如果准轮烷中的环状主体分子由于立体阻碍而无法从线形分子上脱落，则称为轮烷（如图1-1）。类似的，多个环状主体分子套在线形客体分子或分子束上的结构称为准聚轮烷，有大基团能束缚多个主体环状分子的结构就是聚轮烷．甚至有多个轮烷相互交织形成网络状的二维聚轮烷[10]。这一类奇特的聚合物包合物大大改进聚合物的性能，可以获得某些具有特殊性质的高分子材料。
图1-1 准聚轮烷/聚轮烷结构的聚吡咯/环糊精超分子
本次课题的主要目的是利用环糊精的包合作用以及聚吡咯的导电性质，实现聚吡咯主链穿过环糊精空腔，形成带有绝缘外套的分子导线。不仅可以抑制聚吡咯被其他物质氧化，同时还可以提高导电聚合物的水溶性和聚合度，提高聚吡咯的结构规整性，避免支化和交联。对合成出来的最终产品，通过四探针测试仪（电导率测量）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）、电化学工作站（测定循环伏安曲线）、紫外-可见光谱仪（UV-Vis）、广角X射线衍射仪、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、热重分析仪（TG）来表征其特性。
已有的研究成果有：（1）2000年，Joachim Storsberg等认为环糊精与吡咯单体能够形成1:1的包合物，无论化学氧化合成与电化学合成都无法得到多轮烷结构，环糊精可以看作聚合反应的微型反应器，但是并没有做出更进一步的解释[11]；（2）2002-2007年，Khalid R课题组采用一步电化学法在不同电极上合成了Ppy/CDs薄膜，并认为部分CDs 穿过了吡咯主链，部分作为掺杂剂存在于薄膜中，但并没有定量的计算[12]。
2 文献综述
2.1超分子聚合物
2.1.1 概述
根据连接重复单元的相互作用性质，合成有机高分子材料可分类为共价键结合的聚合物(传统的高分子材料)和非共价键结合的聚合物(称为超分子聚合物)。共价键结合的聚合物具有稳定的结构，而超分子聚合物具有较小稳定性但是动态(可逆)的结构。超分子聚合物的诞生和发展起源于超分子化学，1987年诺贝尔化学奖得主Lehn J．M．为超分子化学和超分子聚合物化学的发展做出了重要贡献。
超分子化学的定义可描述为通过分子间非共价键相互作用产生实体的化学[13]。超分子是两个或两个以上的化学物种通过分子间作用力缔合在一起而形成的具有更高复杂性的有组织实体，是继基本粒子，原子核，原子，分子之后的下一个层次的物质。在超分子化学中，非共价键相互作用、分子识别和自组装是三个最重要的概念。非共价键包括静电作用力，氢键，范德华力，给体—受体相互作用和金属离子配价键等[14]。非共价键的键能远小于共价键，但通过非共价键的自组装能生成稳定的超分子和超分子聚合物。分子识别是主体(底物)对客体(受体)的选择性结合(靠共价键结合生成化合物，靠非共价键结合生成超分子)。分子识别的本质是分子间的相互作用。自组装是通过一些或许多组分的自发连接而朝空间限制的方向发展，形成在超分子(非共价键)层次上分立或连续的实体的过程。超分子聚合物定义为重复单元经可逆的和方向性的非共价键相互作用连接成的阵列[15,16]。重复单元以共价键连接的主链高分子在侧链也可显示由超分子相互作用控制的高度有序结构[13]。超分子聚合物与传统的聚合物在制备方法，结构和性能
上都有很大不同，形成了高分子材料科学与工程的一个新的分支——超分子聚合物科学与工程，包括超分子聚合物化学(合成与机理)，超分子聚合物物理(结构和性能)和超分子聚合物工程(加工与应用)。
2.1.2 超分子配位聚合物
超分子配位聚合物是含金属的聚合物，不仅在光电子信息材料应用方面具有广阔的前景，而且通过金属离子配位可以得到多样化的形状和几何排列阵列。金属—超分子聚合物合成的基本战略是设计和合成有机配体或高分子配体，然后与金属离子配位。常用的金属离子有Mn，Fe，Ru，Os，Co，Ir，Ni，Pt，Cu，Ag，Zn，Cd和Hg，以低氧化态形式存在。包括[17~21]：(1)线性金属一超分子均聚物、AB和ABA型嵌段共聚物、以双端基为三吡啶化合物的聚乙二醇配体和FeCI2反应可合成铁—(聚乙二醇双三吡啶基配体)超分子均聚物。(2)金属—超分子接枝共聚物，先合成端基是有机配体的化合物(或聚合物)和侧链含有机配体的聚合物，然后通过金属离子将它们连接在一起。(3)金属—超分子交联聚合物，在聚合物的侧链引入可与金属离子配位的有机配体，通过链间有机配体与金属离子的配位形成交联的金属——超分子聚合物。(4)树枝状金属——超分子聚合物是以金属为芯或支化中心的超支化聚合物。树枝状金属—超分子聚合物的制备可先合成树枝状配体，然后与金属离子配位。(5)栅格状金属—超分子聚合物，先用稠合三吡啶类配体与具有八面体结构的Co(Ⅱ)，Cd(Ⅱ)，Cu(Ⅱ)或Zn(I)组装成四核复合物，再进一步生成栅格状金属—超分子聚合物。(6)金属(Fe，Cu和Ru)—双二或三吡啶超分子引发剂可引发甲基恶唑啉等的开环聚合反应和苯乙烯，甲基丙烯酸酯等的聚合反应，生成金属——超分子聚合物。
2.1.2 氢键型超分子聚合物
氢键是缺电子的氢原子与邻近的高电负性原子的相互作用，用D—H…A表示。原子D称为氢键给体，原子A称为氢键受体，D和A都是高电负性的原子且D必须有孤对电子。羧基—吡啶，羧基—叔胺，羧基—咪唑，酚羟基—叔胺，酚羟基—吡啶，酚羟基—脲羰基等都可形成稳定的氢键[22]。还有一些非常规的氢键，如D—H…π(π键或离域π键)，D—H…M (过渡金属离子)，N+—H…N，D—H?H—A。氢键的形成具有方向性和选择性，是最重要的一类非共价键。氢键型超分子聚合物包括：(1)氢键导致的液晶型超分子聚合物，许多氢键型超分子聚合物显示出液晶态。液晶基元可通过氢键组装成具有复杂形态的主链型、侧链型、组合型和交联网络型(热可逆交联)超分子液晶聚合物[23]。(2)经氢键组装的线性链超分子聚合物可分为两面性分子氢键型和分子间氢键型。两面性分子氢键型主链超分子聚合物可用含两个氢键受体(A)和两个氢键给体(D)具有形成氢键的自互补性的脲嘧啶酮衍生物的氢键二聚体得到[16]。分子间氢键型主链超分子聚合物可由单、双重、三重和多重氢键组成并可能生成液晶态，还可作为聚合物的扩链剂，即通过反应性多重氢键合成子将螯合聚合物扩链[24]，并且可以组装成具有多样性几何形
状和拓扑结构的超分子聚合物有序体[16]。(3)螺旋链氢键型超分子聚合物，螺旋链超分子聚合物的形成是通过每一个单体组分或建筑模块产生的两个沿线性序列的主相互作用和两个沿螺旋方向的次相互作用的协同。氢键相互作用是螺旋链超分子聚合物形成的重要因素之一。1，3，5—苯乙烯三酰胺具有C3对称性，由一个苯环和三个酰胺侧基组成，可以经三重分子间氢键和芳烯一芳烯相互作用形成柱体，其中芳烯一芳烯相互作用比三重氢键弱，当R=C2H4OCH3时能生成螺旋链结构[16]。
2.1.3 π-π堆叠、离子、拓朴和混合型超分子聚合物
π-π堆叠型超分子聚合物的制备主要是利用盘碟形分子的面对面或面对π-π相互作用。盘碟形分子具有双位点结构，由一个盘形的芯连接许多柔顺性的侧基所组成，一般具有液晶性。盘形的芯如联苯类化合物，三对苯类化合物和苯二甲氰胺类化合物具有平面芳香结构，柔顺性的侧链具有烷基链结构，在溶液中(取决于浓度)易于生成具有不同聚集态的超分子聚合物[15,16]。离子型超分子聚合物的制备主要以聚电解质，含可离子化基团的聚合物为基础和离子—离子的自组装[16,25]。链端含可电离基团(A-)和反电离子(X+)的聚合物(P)能与含氨碘盐的液晶化合物(M+I-)发生离子交换反应并生成由离子键连接的侧链含液晶基元的超分子聚合物。拓朴型超分子聚合物含轮烷、假轮烷、索烷等拓朴结构。组合不同类型的非共价键相互作用如氢键/配位键，氢键/π-π相互作用，配位键/π-π相互作用可以得到混合型超分子聚合物。
2.2 环糊精
2.2.1 概述
环糊精(cyclodextrin，CD)也称作环聚葡萄糖，是由若干D—吡哺葡萄糖单元环状排列而成的一组低聚糖的总称。Villiers于1891年通过用酶降解淀粉发现了环糊精。1904年，Sehardinger首次对环糊精的制备作了较为详尽的描述。由于这个描述，早期文献也把环糊精称作Schardinger糊精。
通过环糊精转葡萄糖基酶作用于麦牙糖溶液，可以得到一系列聚合度不等的由6，7，8，9……13个葡萄糖单元组成的环状低聚糖，分别命名为α-，β-，γ-，δ-……ν-CD，图2-1给出了α-，β-，γ-环糊精的分子式和结构。例如β-环糊精，圆筒中各个葡萄糖单元皆处于椅式构象，C-2和C-3位上十四个仲羟基位于锥形圆筒外侧较大的开口端，C-6位上七个怕羟基位于这锥形圆筒外侧较小的开口端，因而外侧边框是亲水性的。虽然在环糊精空腔中的一圈糖苷键上有n个类醚氧原子，但由于它们处于空腔内侧C-3(H)和C-5(H)构成的两圈共2n 个C-H键的屏蔽之下，因此其内腔是疏水性的。到目前为止，研究较多的是α-，β-和γ-环糊精。
图2-1 从左到右依次为α-，β-和γ-环糊精
环糊精化学在过去二、三十年内获得了突飞猛进的发展。到目前为止，已有不少专著与若干长篇综述、多于1400个以上的专利和数以千计的文章描述环糊精及其包合物的结构、性质和应用[26]。作为一种简单的有机大分子，环糊精具有与范围极其广泛的各类客体，比如有机分子、无机离子、配合物甚至惰性气体，通过分子间相互作用形成主—客体包合物[27]。环糊精及其衍生物是主—客体化学的重要研究对象，作为主体的环糊精与作为客体的过渡金属配合物作用形成的包合物，也称为第二配位层化合物(secondsphere coordination compound)[28]。
环糊精包合物的制备、结构、性质和应用研究是环糊精化学的一个重要内容，除此以外，有关环糊精的修饰、聚合和多重识别研究也方兴未艾。这方面工作不仅能提供研究超分子领域中弱相互作用和分子组装主体，同时修饰后的CD衍生物或CD聚合物也可以作为很好的催化剂和酶模型，而广泛应用于仿生化学、催化和有机合成等众多领域。此外，环糊精在药物、香料和调味剂的增溶、改性以及分子包装方面，已向世人展示了广阔的应用前景。
2.2.2 环糊精与有机客体的包合作用
与客体分子形成包合物是环糊精最重要的性质之一，所谓“包合”就是主体与客体通过分子间相互作用，完成彼此间的识别过程，最终使得客体分子部分或全部嵌入主体内部的现象。第一个认识包合现象的是Myfius，1886年，在研究了氢醌与若干挥发性物质之间的相互作用后，他断言挥发性物质分子嵌入到氢醌晶格的间隙中。这一推测为
很多年后的X射线衍射所证实。首次将这一类型化合物称之为包合物(inclusion compounds)的是schlenk。此外，也有人将它们称作“吸留物”(occlusion compounds)，“加合物(adducts)和笼状物”(clathrates)等。
1932年，Pringsheim首次提出了这一类环状低聚糖(CD)作为主体分子具有很强的识别客体分子的能力。后来Freudenberg对此作了进一步研究，他的合作者Crame[29]选择有机分子为客体，先后合成了54个α-，β-和γ-CD的主客体包合物，并研究了环糊精与这些客体在水溶液中的相互作用，揭示出无论主、客体起始摩尔比如何变化，形成的包合物在液相和固相均有确定的组成。
根据客体分子溶解性的差异，可以采取不同的方法制备环糊精包合物，例如以水或水与某些有机溶剂构成的混合溶液为介质，通过将环糊精与有机客体直接作用，可以制备4，4’—联吡啶、安息香和对羟基联苯等有机分子为客体的环糊精包合物[30]。用于表征固体包合物的手段很多，例如X射线粉末衍射是一种快而简捷的方法；差热、热重分析能很好地反映包合物的形成；红外光谱、薄层色谱和固体NMR等也是鉴定包合物的常用方法[31]。环糊精包合物的结构主要有两种类型[32]：(a)笼型，CD分子非同轴排列，被包合的客体分子充塞于CD腔内；(b)管道型，CD分子沿轴向堆积，空腔形成大约0.5-0.8nm的隧道，客体分子寄宿于隧道内(图2-2)。
图2-2 α-CD包合物的两种结构类型
环糊精包合物不仅能以固体状态存在，也能存在于水及某些有机溶剂中。溶液中环糊精与客体分子的相互作用可以用吸收光谱，荧光光谱，核磁共振谱，微量量热，电导和园二色谱等[33]多种方法进行分析。在包合反应中环糊精与客体之间的结合力主要有范德华力、氢键、包合水的释出和疏水作用等。几种力往往是同时起作用的，每一种力的相对大小与客体分子的形状、体积、极性，取代基的数目与性质以及反应介质和温度等因素有关。无机离子及水溶性有机小分子作为第三组份，往往也存在于包合体系中，由于它们能与主体分子产生特殊作用，因而对主—客体包合物的形成与稳定也起一定作
用。
2.3 聚吡咯及其合成
2.3.1 概述
导电聚合物是20世纪70年代发展起来的一个新的研究领域，在化学电源的电极材料、修饰电极和酶电极、电色显示等方面有着广阔的应用前景。其中具有共轭双键的导电高分子聚吡咯合成方便、抗氧化性能好，与其他导电高分子相比由于其电导率较高、易成膜、柔软、无毒等优点而日益受到人们关注。
2.3.2 PPy的掺杂机理与链结构
吡咯(Py)单体在氧化剂的存在下能比较迅速地氧化聚合成PPy，但纯PPy即不经过掺杂时其导电性较差，只有经过合适掺杂剂掺杂后才能表现出较好的导电性。所谓掺杂就是在共轭聚合物上引入第二组分的掺杂剂，PPy常用的掺杂剂有金属盐类如FeCI3，卤素如I2、Br2，质子酸如H2SO4及路易斯酸如BF3等。不同种类的掺杂剂对PPy掺杂以形成高导电性的机理不同，一般分为电荷转移机理和质子酸机理。
电荷转移机理
大部分具有氧化性的掺杂剂，其掺杂过程可以用电荷转移机理来解释。按此机理掺杂时，聚合物链给出电子，掺杂剂被还原成掺杂剂离子，然后此离子与聚合物链形成复合物以保持电中性[34]。这种复合物称为给体(D)和受体(A)复合物，其形成过程可用式(2-1)表示：
D+A←→Dδ+……Aδ-←→D+……A- (2-1) 由于复合物的电导率比单独的给体或受体的电导率都高很多，因此掺杂后共轭聚合物的电导率显著提高。
E.T.Kang[35]等人在室温下于水溶液中制备PPy-I复合物，用紫外光谱、红外光谱及差热分析等手段表征了复合物的结构，碘在复合体系中以I－、I3－及I5－等形式存在，同时也存在少量游离的I2。研究表明：掺杂剂的各种存在形式在外界条件变化时将发生变化。游离的I2因时间的延长或介质(如酸、碱、空气)等的作用将不断往体系外转移，因此导电聚合物经长时间放置后会出现电导率下降以致消失的现象。在以金属盐类为氧化剂制备PPy的反应中，其阴离子如FeCI3中的Cl－往往可直接成为聚吡咯的掺杂剂。据文献[36]报道，以FeCI3为氧化剂制备PPy，反应按式(2-2)进行，并通过电荷转移形成复合物。此时PPy的链结构即为一般的氧化掺杂结构，如图2-3(a)。
（2-2）
图2-3 导电聚吡咯的两种掺杂结构
质子酸机理
对以质子酸或一些非氧化性路易斯酸为掺杂剂的掺杂，其过程一般按质子酸机理进行。所谓质子酸机理，即高聚物链与掺杂剂之间无电子的迁移，而是掺杂剂的质子附加于主链的碳原子上，质子所带电荷在一段共轭链上延展开来，如式(2-3)所示[37]。
（2-3）
但是，并非所有的质子酸掺杂剂都按质子酸机理进行掺杂。如有的掺杂后经XPS及SEM等方法证明[34]，它是按电荷转移机理进行掺杂的。因此，对于一些有较强氧化性的质子酸掺杂是否一定是质子酸机理，尚待进一步证明。质子酸机理下PPy的链结构即为质子酸掺杂结构[38](见图2-3 b)，这种结构是在吡咯单元的β-C上发生质子化，质子所带的正电荷转移到聚吡咯主链上并伴随对阴离子掺杂。根据还原态吸收光谱，推算出的共轭链长度为4~5个吡咯单元[39]。
2.3.2 PPy的制备及其影响电导率的因素
目前，PPy导电高分子材料的制备主要有2种方法：电化学合成法和化学氧化法。其中，化学氧化法得到的一般为粉末样品，而电化学合成法则可直接得到导电PPy薄膜。
电化学合成法
电化学合成法是通过控制电化学氧化聚合条件(含吡咯单体的电解液、支持电解质和溶剂、聚合电位、电流和温度等)，在电极上沉积为导电PPy薄膜[40]。进行电化学聚合的电极可以是各种惰性金属电极(如铂、金、不锈钢、镍等)及导电玻璃、石墨和玻炭电极等。
化学氧化法
化学氧化法是在一定的反应介质中加人特定的氧化剂，使得单体在反应中直接生成聚合物并同时完成掺杂过程，此处的掺杂与电化学的掺杂不同，因为其中加人了第2种物质，并且该物质进人了聚合物的主链，对聚合物的电性能产生了非常重要的影响。通常使用的氧化剂有(NH4)2S2O8、H2O2和Fe3+、Cu2+、Cr6+、Ce7+、Ru3+和Mn7+等离子的盐溶液，需要根据反应体系来选择氧化剂的类型。表面活性剂的加人除可提高PPy的导
电性，还可增加PPy的产量。聚合反应的主要影响因素一般为氧化剂体系，除表面活性剂外，反应时间、反应温度及反应制备工艺都会影响聚合物的导电性。由于PPy具有吸水性，因此在制备产品时除去其中残余的水分也是非常必要的。
2.4 导电聚合物
2.4.1 概述
50年代，制备出在有机溶剂中完全不溶解的、暗色的聚乙炔粉末。秦野(Hatano)第一次报导了他们的聚乙炔样品具有l0-5s/cm级的电导率。但样品在空气中失去导电性，颜色由绿光黑色变为暗橙色。在70年代，发现聚氯化硫(SN)x具有金属导电性，并在0.24K 下具有超导电性。这种导电聚合物曾被称为合成金属，但由于它的易碎和爆炸性，只作为学术珍品。
导电聚合物研究的第二个里程碑是发现了聚苯乙炔。像芳香烃聚合物一样，聚苯乙炔暴露在溴、碘等卤素蒸气中就增加了8倍电导率。Berets和Smith把聚乙炔丸暴露在BF3、BCl3蒸汽中也有类似的发现。Schriakawa、Me Diarmid、Heeger把游离态的聚乙炔膜放到氯、溴、碘、五氟化砷、五氟化钠蒸汽中，电导率增加了12个数量级[41]。虽然聚乙炔可以成膜，但它具有多缺陷结构，易被氧化而降解。这就限制了它的商业使用。70年代末期，光化学合成为得到稳定的导电聚合物提供了适宜的合成路线[42]。使几种新的聚合物成为导电聚合物。如聚吡咯、聚噻吩、聚对苯、聚苯硫醚、聚苯胺、聚苯乙烯、聚异硫茚等。IBM公司开发的能制成柔韧薄膜的聚吡咯，在空气中稳定加热到250℃，导电性不受影响。
导电聚合物在可充电池的开发应用方面是可行的，国外已步入商业领域。如聚乙炔、聚苯胺和其它聚杂环化合物已用作充电电池的电极材料。国外已有聚苯胺—锂电池销售导电聚合物有十分广阔的前景，使人们注视着分子电子学在专用导电聚合物用作导线、二极管、晶体管和其它电子装置方面的发展。预计通过L B技术，高定向分子层可以成功地制成所希望的聚合物。
2.4.2 导电聚合物的链聚合
导电聚合物可用链聚合或分步聚合、电化学合成、光化学合成等方法制备。
聚乙炔是以齐格勒—纳塔型催化剂、乙炔聚合制备的。Shriakawa方法制备游离态膜是将乙炔气通过TiCI4/AI(C2H5)。催化剂的正庚烷溶液，在催化剂溶液表面得到一张聚合物膜。同样，乙炔衍生物可用齐格勒型和其它型催化体系以链聚合方法聚合。杂环单体如吡咯噻吩，也可用链聚合法来聚合，用铁和铜[43]的高氯酸盐和氯他物做催化剂。
聚合反应在许多方面不同于通常的化学合成。高纯度的单体(一般>99.99%)和高纯的化学试剂是得到高纯聚物的必备条件，反应条件要严格控制。许多催化体系，如齐格勒—纳塔催化剂和离子催化剂，对湿气、氧气和其它化学药品都是高灵敏的。因此聚合反
应需要在无氧、干燥的环境中进行。聚合条件稍加改变或催化剂被分解都会改变聚合产物的质量。一些聚合物在光、热下进行异构化反应。因此聚合物要小心贮存在黑暗、冷和干燥的地方。
2.4.3 聚合物的掺杂
聚合物半导体掺杂不同于无机或传统的半导体掺杂。无机半导体是三维晶格，通过n-型或p-型以ppm 级掺杂紧密地掺合在一起，晶格只轻微地被扭曲。掺杂剂沿着特定的晶体方向周期地分布在特定位置。掺杂通常是定量的。载体浓度正比于掺杂剂浓度。
在掺杂导电聚合物的混乱结构中，掺杂剂可任意地分散或聚集，浓度可高达50%。此外掺杂剂分子在线性聚合物系统中的掺合打乱了链顺序，使得聚合物重构[44]。这样聚合物半导体的最终导电性将取决于许多因素。如掺杂剂的性质和浓度。掺杂的均一性、载体的迁移性、聚合物的结晶度和形态等等。
3 技术路线
本实验的主要目的是实现聚吡咯主链穿过环糊精空腔，形成绝缘外套的分子导线，从而抑制其被其他物质氧化，同时提高导电聚合物的水溶性和聚合度，提高聚吡咯的结构规整性，避免支化和交联。
3.1 实验原料选择
环糊精：β-环糊精
溶剂：二次蒸馏水
氧化剂：FeCl3
吡咯单体、硝酸钠
3.2 实验仪器选择
四探针测试仪（测电导率）、傅立叶红外光谱仪（FTIR）、电化学工作站（测定循环伏安曲线）、紫外-可见光谱仪（UV-Vis）、广角X射线衍射仪、透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）、热重分析仪（TG）
3.3 研究方案初步确定
3.3.1 各影响因素
(1)环糊精种类与用量
各种环糊精具有不同的化学结构，α-，β-，γ-CD分别含有6~8个D-吡喃葡萄糖单元环，内部空腔大小不同，因此包合能力也不相同。α-，β-，γ-CD水中溶解度不同，γ-CD
溶解度最大，α-CD其次，β-CD反常的低，形成的包合物的溶解度和聚合度将有所变化。
环糊精用量将影响项链式聚合物的形成和性质，如果用量过少，有可能导致环糊精与吡咯单体接触不足，如果用量过多，则有可能导致吡咯单体难以接触聚合。
(2)氧化剂
氧化剂不同，则氧化强度不同，如果氧化强度太高，聚合速率过快，导致聚集，从而使材料的导电性能降低。
(3)聚合温度(T p)
不同的聚合温度不仅影响聚吡咯的导电率，而且影响环糊精的溶解度。本课题选择20℃、25℃、30℃、40℃、60℃。
(4)聚合时间（t p）
反应时间影响Ppy的电导率和聚合度，反应时间延长虽然可以使转化率和聚合度相应提高，但也可能使链转移、吡咯环局部过氧化等副反应随之增加，链的有序性及共轭度下降，导致材料电导率下降。本课题选择4h、8h、12h、16h、24h。
3.3.2 聚吡咯/环糊精（PPy/CDs）的化学氧化聚合
V 在三口烧瓶中加入2ml蒸馏过的吡咯单体(28.83mmol)，加入250ml蒸馏水和一定量的掺杂剂，氮气保护下搅拌均匀。将定量的环糊精加入到上述混合物中，然后将与吡咯单体等摩尔量的FeCl3配制成的0.5mol/L的水溶液（或其他氧化剂）缓慢滴加到上述烧瓶中，反应开始，并且反应器保持恒温。反应数小时后停止反应，将所得到的产物离心分离，所得沉淀用去离子水清洗，直至清洗为中性。所得沉淀在60℃下真空干燥12h，最终产物放在干燥器中备用。
3.3.3 样品结构与性能测试
(1)电导率测试
把样品在高压下成型，所得样品在25℃下采用传统的四探针技术测试电导率。目的是测定，环糊精的加入对聚吡咯导电性能的影响。
(2)傅立叶红外光谱仪（FTIR）
将粉末样品与KBr混合压制成饼状，在光谱仪上纪录。目的是观察谱图中是否同时出现环糊精和聚吡咯的特征峰，从而进一步确定样品中是否同时存在环糊精和聚吡咯。
(3)循环伏安曲线测定
电解液的配制：配制1mol/L硝酸钠溶液作为电解液。
工作电极制备：将50mg样品放在20ml去离子水中，超声波分散几分钟。将得到的悬浮液缓慢滴加到直径为2mm的镍片上，等水挥发后形成一层均匀的薄膜。该铂片作为工作电极。
电极的安装：制备三电极体系，工作电极制备如上所述，铂片和饱和甘汞电极分别作为作为辅助电极和参比电极。电解液为1mol/L硝酸钠溶液。将制备好的三电极体系
安装到电化学工作站上，测量得到循环伏安曲线。
该测试目的是观察环糊精加入后对于聚吡咯电化学的影响，氧化还原峰变化情况。
(4)紫外可见光谱
测试前将样品在去离子水中超声波分散。利用分子在紫外-可见光作用下外层电子发生能级跃迁，在UV-vis谱中出现的特征峰可以表示电荷载流子的性质以及存在载流子数量。
(5)广角X射线衍射仪
工作电压为40kV，工作电流为60mA。X射线衍射实验的主要目的是获得一个精致的原子水平上的晶体结构图，对于研究超分子结构十分有效。
(6)元素分析仪
用于测试PPy/CDs准聚轮烷中CDs的含量。
(7)核磁共振
进一步验证PPy/CDs准聚轮烷中CDs的含量。
(8)透射电镜（TEM）
将适量试样粉末于无水乙醇中经超声波分散，然后用微栅捞取试样进行观测。TEM 用来测定在介质中分散的样品颗粒形貌。
(9)扫描电镜（SEM）
将样品粉末用双面胶固定在样品盘，利用辉光放电喷金处理，然后进行测试。SEM用来测定样品颗粒聚集的表面形态。
(10)热重分析仪（TG）
在空气气氛中，升温速率为10℃/min，测试范围为50～300℃，样品质量为5~6mg；在不同载气流量下对样品进行降解，揭示样品的热稳定性、热解反应级数和热解活化能。
4 进度安排
实验进度初步安排如表4.1所示。
表4.1进度安排
时间内容
09.3.2-09.3.9
实验原辅材料及药品准备
实验装置、仪器设备准备
阅读文献，完善实验思路和开题报告
09.3.9-09.3.31 制备样品09.4.1-09.5.15 表征部分样品09.5.16-09.6.1 整理数据，撰写论文
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最新宾馆设计开题报告
最新宾馆设计开题报告 在近20年城市商务酒店发展的高峰期后，在今后的数十年中。势必迎来会议酒店、主题酒店尤其是休闲度假酒店的发展良机，这些酒店无论是选地规划还是功能分布均与城市商务酒店不尽相同。客人们不懂要求此类酒店不仅仅是要有健身、休闲娱乐活动等设施，还关心对食物的选择及各种旅游项目的安排，他们要求酒店所处的景区应有鲜明的特色，丰富的历史文化内涵。而会议酒店既要安排会议中心还要有不同中、小型会议室，另外根据会议中心所接待的人员数，安排好会议就餐的大、中型餐厅以及配套设施。 环保、绿色，可持续的具有民族和地域特色的设计，将是未来中国酒店设计发展的方向。在风格多样、百花争艳的同时将最终形成自己的新民族特色。酒店设计应高举环保、绿色和可持续发展的大旗，坚持吸收本地、本民族和民俗的母体文化。使酒店体现出一种独特的文化个性，从而确定每个酒店各自的形象。因此，酒店设计师要研究项目所在地“文化”，包括地域文化、民族文化、历史文脉，在最初方案设计中如能准确、合理地定位好酒店的文化内涵，酒店就具有了深厚的文化底蕴和无穷的魅力，从而带给客人的享受不仅仅是生理上，还情绪上的，并且是心灵上的。
在注重本土文化的同时，风格日趋现代、简约和时尚。建筑与室内设计走到今天有太多的风格和主义。世界酒店设计的潮流经过剧烈的震荡或超越后，再次迎得了新的平衡。酒店设计师也将新古典和欧陸风琐碎的装饰抛在一边。去繁从简，以清洁现代的手法隐含复杂精巧的结构，在简约明快干净的建筑空间里发展精美绝伦的家私、灯具和艺术陈设。要让酒店保持时尚，酒店设计师要独立创新和标新立异。这是一个长期而永不间断的工作。设计师要有新思想、新创意，这种对新技术和时尚的追求才会使酒店生命之树常青。 酒店装修需要的各种材料，大致有不锈钢给水管、洁具、龙头、卫浴五金、地毯、墙布、石材、木材，智能防控、开关插座、照明灯具、酒店家具、电动卷帘管状电机、厨房设备、洗衣房设备等等。 纵观世界酒店发展，从整个美国酒店业百年的发展史中提炼一些要点： 1. 先重数量，再重质量这是一个典型的特征，整个行业早期处于圈地阶段，都在大肆发展对于整体的收益关注并不高，达到量变到质变的时候，大家几乎同时专注于收益的提升，从20世纪60年代起，整体收益有了大幅度的提升。随之而来的是，进入21世纪后，各大酒店集团再次将视角不约而同的转向有历史、有特色的品质酒店上去了。 2.服务不断升级对于可人的关注和服务不断的提升，无论是从预订上、还是内部组织上，包括品牌客用品的提供都是具有划
环糊精的作用主要有哪些
环糊精在许多的大型行业中被适量使用。其中在食品、香料、医药、化合物拆分等方面有着很关键的作用，同时也可以模拟酶研究。由于在各个行业中起的作用不同，需要结合实际的应用行业来分析。 环糊精耐热，熔点高，加热到约200℃开始分解，有较好的热稳定性；无吸湿性，但容易形成各种稳定的水合物，所以对于一些食品或者药品起到了的固定和乳化的作用。因此我们的各个行业中也是离不开环糊精，同时也在不断研究环糊精的应用前景。 它的疏水性空洞内可嵌入各种有机化合物，形成包接复合物，并改变被包络物的物理和化学性质；可以在环糊精分子上交链许多官能团或将环糊精交链于聚合物上，进行化学改性或者以环糊精为单体进行聚合。 1、在食品饮料中，还可以起到乳化剂的作用，使香料油形成包结复合物，直接引入水溶液中使用，使食品内不相容的成份均匀混合，对着色剂可起到保护作用，免受日光、紫外光、气体、氧化、热冲击等彩响，大大延长褪色时间。此外对改进在食品系统中的加工工艺复合成分的传递性能以及改变固体食品的
质地及密度、改善食品口感等方面均有显著功效。 2、在医药行业：环糊精能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度和溶解速度，提高药物的稳定性和生物利用度；减少药物的不良气味或苦味；降低药物的刺激和毒副作用；以及使药物缓释和改善剂型。 3、在分析化学上: 环糊精是手性化合物，它对有机分子有进行识别和选择的能力，已成功地应用于各种色谱与电泳方法中,以分离各种异构体和对映体;在环保上：环糊精在环保上的应用是基于其能与污染物形成稳定的包络物，从而减少环境污染。 水溶性环糊精衍生物具有更强的增溶能力，对于不溶性香料、亲脂性农药有非常好的增溶效果；不溶性环糊精衍生物可应用于环境监测和废水处理等环保方面，如将农药包结于不溶性环糊精聚合物中,在施用后就不会随雨水流失；环糊精交联聚合物能吸附水样中的微污染物。农业上用改性环糊精浸种可能会改变作物生长特性和产量。
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结构设计开题报告 开题报告要明确提出论文所要解决的具体学术问题，也就是论文拟定的创新点。以下是为大家推荐的结构设计开题报告，希望能帮到大家，更多精彩内容可浏览。 1.设计(或研究)的依据与意义： 本工程为某城区办公楼采用多层框架结构，为永久性建筑。该楼总建筑面积为8000㎡，拟建位置另行给定，抗震设防烈度为8度。 根据城市城市规划.建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温.相对湿度.主导风向.基本雪压).工程场地地质条件.及材料供应和施工条件进行设计。西城区办公楼由主楼和会议中心两部分组成，主体结构为7层，内外装修均为一般装修。 相关设计依据： (1).《建筑地基设计规范》50007 (2).《混凝土结构设计规范》500010 (3).《建筑结构荷载规范》50009 (4)、《建筑抗震设计规范》500011 (5).《砌体结构设计规范》50003 (6).《房屋建筑制图统一标准》50001 (7).《建筑结构制图标准》、50105
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解。 通过这次宾馆设计，能整合大学所学课程，与实际相结合。对于理论中的欠缺也能在这次设计中得到完善 3国内外的研究现状和发展趋势： 当今多层建筑钢筋混凝土框架结构的建筑物最为普遍，由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低、材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。 框架结构是由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作为建筑物的骨架，梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖、楼板上的荷载通过板传递给梁，由梁传递到柱，由柱传递到基础。框架结构的墙体全部为自承重墙，只起分隔和围护作用，砖墙的重量通过梁、板传给柱。有时填充墙的刚度大于竖向柱的刚度，对结构抗震极为不利，所以不宜采用实心粘土砖作填充墙，减少结构的自重和荷载，减弱隔墙的刚度。框架结构的特点是不受楼板跨度的限制，能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。框架结构中梁柱构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑。为了增强结构的抗震能力，设计时遵循以下原则：“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固。”框架结构构成：屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱基础、框架墙。 宾馆业务活动构成要素的复杂性和内外联系的紧密性。在现代社会，人们住店不仅是一种基本的生活需要，而且也是追求享受的一种方式。要满足客人的需要，饭店必须功能齐全、设施配套、项目丰富、服务优良。因此，这就要求饭店的协调配合，以建立一个综合性的服务系统。
环糊精
β-环糊精- 环糊精的结构 环糊精(简称CD)系环糊精聚糖转位酶作用于淀粉后经水解环合而成的产物。为水溶性、非还原性的白色结晶粉沫，常见的有α、β、γ三种，分别由6、7、8个葡萄糖分子构成。其中以β-CD在水中溶解度最小，最易从水中析出结晶，故最为常用。 β-环糊精- β-环糊精包合的作用 ①可增加药物的溶解度，如薄荷油、桉叶油的β-CD包合物，其溶解度可增加30倍；②增加药物的稳定性，特别是一些易氧化、水解、挥发的药物形成包合物后，药物分子得到保护; ③液体药物粉末化，便于加工成其他剂型，如红花油、牡荆油β-CD包合物均呈粉末状：④减少刺激性，降低毒副作用，如5-氟尿嘧啶与β-CD包合后可基本恶心、呕吐状等反应：⑤掩盖不良气味，如大蒜油包合物可掩盖大蒜的嗅味；⑥可调节释药速度，提高生物利用度。β-环糊精- 环糊精的性质 β-环糊精 β-CD呈筒状结构，其两端与外部为亲水性，而筒的内部为疏水性，借范德华力将一些大小和形状合适的药物分子(如卤素、挥发油等)包含于环状结构中，形成超微囊状包合物外层的大分子(如β-CD、胆酸、淀粉、纤维素等)称为“主分子”，被包合于主分子之内的小分子物质称为“客分子”。 中文名称:β-环糊精中文别名:β-环状糊精;水合β-环状糊精;水合β-环糊精英文名称:beta-cyclodextrin英文别名:B-cyclodextrin crystalline; B-cyclodextrin cell culture tested; betadex; b-Cyclodextrin (1.02127); beta-Cyclodextrin hydrate; 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37 ,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,48R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydr oxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~. 2~13,16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,4 8,49-tetradecol (non-preferred name); (1S,3R,5R,6S,8R,10R,11S,13R,15R,16S,18R,20R,21S,23R,25R,26S,28R,30R,31S,33R,35R,36R, 37R,38R,39R,40R,41R,42R,43R,44R,45R,46R,47R,49R)-5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxym ethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxaoctacyclo[31.2.2.2~3,6~.2~8,11~.2~13, 16~.2~18,21~.2~23,26~.2~28,31~]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49-t etradecol (non-preferred name); 5,10,15,20,25,30,35-heptakis(hydroxymethyl)-2,4,7,9,12,14,17,19,22,24,27,29,32,34-tetradecaoxa octacyclo[31.2.2.23,6.28,11.213,16.218,21.223,26.228,31]nonatetracontane-36,37,38,39,40,41,42, 43,44,45,46,47,48,49-tetradecol hydrate (1:1) (non-preferred name)CAS:7585-39-9;68168-23-0EINECS:231-493-2分子式:C42H72O36分子量:1152.9995安全术语:S24/25:; 物化性质:外观白色晶体粉末 熔点:298-300℃相对密度:-溶解性:18.5 g/L (25℃)用途:广泛应用于分离有机化合物及用于有机合成,也用作医药辅料、食品添加剂等 β-环糊精- 环糊精的制备方法
最新 建筑设计开题报告-精品
建筑设计开题报告 一.选题的目的、意义和研究现状 (一)选题的目的和意义 我选择的课题是框架结构，选择这个题目的目的是在于：钢筋混凝土是我国现阶段应用最多的建筑结果方式，也是以后我们工作应该做的做多的，因此选择了它。而这样能：巩固、提高和充实自己的基础知识和专业知识;培养自己养成理论联系世界工作的工作作风和求实创新的科学态度;为了自己能掌握土木工程建筑、结构、施工管理的基本知识，让自己具备工程技术人员的基本素质;培养自己调查研究、文献资料查阅、综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。 本设计的意义在于：对钢筋混凝土框架结构的认识和理解。对于框架结构，在结构建筑特点方面：它是由钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯(全)框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。 在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。 (二)研究现状 在我国，钢筋混凝土框架结构混凝土结构使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多自身优点，发展速度很快，应用也最广泛，已从工业与民用建筑，交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短，但目前钢筋混凝土结构在我国发展势头非常好，所以深入了解混凝土的性能非常有必要。 在混凝土结构施工过程中，施工技术的改进起了很大作用。预应力技术的发明使混凝土结构的跨度大大曾加，滑模施工方法的发明使高耸结构和贮仓、水池等持种结构的施工进度大大加快。泵送混凝土技术的出现使高层建筑、大跨桥梁可以方便地整体浇注。蒸汽养护使预制构件成品出厂时间大为缩短。
土木工程框架结构毕业设计开题报告
土木工程框架结构毕业设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学号： 所在学院：土木学院 专业：土木工程 设计(论文)题目：常州市某培训中心实训大楼指导教师： -1-11
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写字左右的文献综述： 文献综述 课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型析等） 毕业设计是一个总结性的教学环节，是学生全面系统地融汇所学理论知识和专 业技能并运用于解决实际问题的过程。经过本教学环节，要加深学生对所学基本理 论知识的理解，培养学生综合分析和处理问题的能力以及设计创新精神，使学生得到 有关单位工程建设从方案制定到施工组织的全过程系统性的训练。经过毕业设计这一 重要的教学环节，培养土木工程专业本科毕业生正确的理论联系实际的工作作风，严 肃认真的科学态度。毕业设计要求我们在指导老师的指导下，独立系统的完成一项工 程设计，解决与之有关的所有问题，熟悉相关设计规范、手册、标准图以及工程实践 中常见的方法，具有实践性、综合性强的显著特点。因此毕业设计对于培养学生初步 的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 在完成本次毕业设计过程中，我们需要运用感性和理性知识去把握整个建筑的处理， 这其中就包括建筑外观和结构两个方面。还需要我们更好的了解国内外建筑设计的发 展的历史、现状及趋势，更多的关注这方面的学术动态，以及我们在以后的土木工程 专业发展的方向。同时积极、独立的完成本次毕业设计也是为今后的实际工作做出的 必要的准备。 一、研究现状 土木工程是建造各类工程设施的科学，技术和工程的总称。土木工程是伴随着人类社会的发展而发展起来的。它所建造的工程设施反映出各个历史时期社会经济、文化、科学、技术发展的面貌，因而土木工程也就成为社会历史发展的见证之一。土木工程在中国能够分为：建筑工程、桥梁工程、公路和城市道路工程、铁路工程、隧道工程、水利工程、港口工程、给水和排水工程、环境工程。作为土木工程专业的学
β-环糊精的结构、制备、功能及在化工中应用
内容提要首先介绍环状糊精地发展现状，在详细说明β环状糊精地结构，再详细说明β地制备方法，由β地结构所决定地其性质和功能，最后介绍β在精细化工工业中地应用. 关键词环状糊精β 淀粉包络 名词解释[淀粉]淀粉是白色无定形粉末，它是由直链淀粉支链淀粉两部分构成. [糊精]淀粉经不同方法降解地产物（不包括单糖和低聚糖）统称为糊精，工业上生产地糊精产物有麦芽糊精、环状糊精和热解糊精三大类.个人收集整理勿做商业用途 [淀粉酶]水解酶地一种，可以催化水解反应. 虽然早在世纪初就已有关于环状糊精地报道，但对于环状糊精地结构和其独特地理化性质地研究还是近几十年地事.世纪年代初，随着生产环状糊精酶（环状糊精葡萄糖基转移酶，简称）地细菌被发现，环状糊精才开始进入工业化生产.目前，日本在环状糊精地生产与应用方面处于世界领先水平，是国际市场上环状糊精地主要出口国，其环状糊精年增长率在左右，主要应用于医药、食品等行业.我国自世纪年代起也开始进行了少量试产，但产量和质量都难以满足市场需求，因此，在环状糊精生产和应用研究方面前景都十分广阔.个人收集整理勿做商业用途 一、结构 淀粉经用嗜碱芽孢杆菌发酵发生葡萄糖基转移反应(工业上用软化芽孢杆菌（）和嗜碱芽孢杆菌（）产生环糊精葡萄糖基转移酶)得环状分子，称为环状糊精，有三种产品，分别由、和个脱水葡萄糖单位组成，称为α、β和γ环状糊精，具有独特地包接功能.生产以上糊精用湿法工艺.个人收集整理勿做商业用途 环状糊精（，简称）是由六个以上葡萄糖通过α糖苷键连接而成地环状麦芽低聚糖.它一般由个葡萄糖组成，其中以含个葡萄糖分子地α、β及γ最为常见，其结构式见下图，其主体构型像一个中间有空洞、两端不封闭地圆桶.个人收集整理勿做商业用途 α–环糊精；β环糊精；γ环糊精 环状糊精结构式简图 β环糊精分子为立体结构，环中间有空洞，各伯羟基都位于空洞外面下边缘，各仲羟基都位于空洞外面上边缘，所以外边缘具有亲水性或极性.空洞内壁为氢原子和糖苷键氧原子，为疏水性非极性地.从水中结晶出来地β环糊精空洞被水分自占据.这部分水易被极性教水低地分子所取代，取代分子非极性越高，越易取代水分子，形成包接络合物.个人收集整理勿做商业用途 β外观是白色结晶粉末，带甜味，低浓度时比蔗糖略甜.它在水中溶解度随温度上升而升高，不溶于甲醇、乙醇、丙醇和乙醚等有机溶剂.β并无一定熔点，在摄氏度时开始分解.它与β淀粉酶反应不能水解，它与无机酸反应可以水解成葡萄糖和一系列麦芽低聚糖.个人收集整理勿做商业用途 二、制备 环状糊精生产地主要原料为淀粉，其生产工艺分三个阶段.第一阶段是制备生产环状糊精地环糊精葡萄糖基转移酶；第二阶段是利用该酶作用于淀粉糊产生环状糊精；第三阶段是环状糊精地提取和精制.个人收集整理勿做商业用途 工艺流程 淀粉→调浆→酶液化酶液化及转化→α淀粉酶液化→脱色→过滤→离子交换→真空浓缩→冷却结晶→结晶
土木工程毕业设计开题报告样本
土木工程毕业设计开题报告样本 最近发表了一篇名为《土木工程毕业设计开题报告样本》的范文，好的范文应该跟大家分享，看完如果觉得有帮助请记得（）。 土木工程专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识，能在房屋、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。下面的是分享的与土木工程毕业设计开题报告样本有关的文章，欢迎继续访问应届毕业生毕业论文网! 1.课题名称： 钢筋混凝土多层、多跨软件开发 2.项目研究背景： 所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计，建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用 ___最新出台的《混凝土结构设计规范》 GB50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范GBJ10-89相比，新增内容约占15%，有重大修订的内容约占35%，保持和基本保持原规范内容的部分约占50%，规范全面总结了原规范发布实施以来的实践经验，借鉴了国外先进标准技术。 3.项目研究意义： 建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，对发展新技术。新材料，提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。 由于结构计算牵扯的数学公式较多，并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大，近年来，随着经济进一步发展，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，更加剧了房屋设计的复杂性，许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上，都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样，结构软件开发就显得尤为重要。 一栋建筑的结构设计是否合理，主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。
2020年宾馆设计开题报告范文
宾馆设计开题报告范文 宾馆在正常的运营中需要对客房资源、顾客信息、结算信息进行管理，利用宾馆管理信息系统及时了解各个环节中信息的变更，有利于提高管理效率。以下是的宾馆设计开题报告范文，还没写论文的同学可要抓紧时间了。 一、文献综述 宾馆是一个提供综合性服务功能的商业建筑空间，向客人提供住宿、餐饮、购物、娱乐、健身、商务、社交等诸多功能。宾馆是当地区域文化的代表者，宾馆向渴求知识、异域文化的世界各地的旅游者、来访者展示当地的民族文化、风土人情、民俗习惯。基于这一点，宾馆应该是一个民族文化的“艺术殿堂”。宾馆可以分为商务宾馆、度假性宾馆、会议宾馆等。所谓商务宾馆，就是为那些从事商业性活动的旅行者提供住宿、膳食和商业活动及有关设施的宾馆。本次设计的宾馆是3-4层的小型商务宾馆。对于商务宾馆，建筑设计除了应满足相关的建筑规范等要求之外，原则上还应该符合以下要求： 1、符合基地环境和总体规划的要求。其体量、风格、形式等都应顾及周围的建筑环境和自然环境，在总体规划所策划的范围之内做文章。同时，建筑设计应当做到既有鲜明的个性特种、满足人们对良好视觉效果的要求，同时又是整个城市空间和谐乐章中的有机部分。 2、满足建筑功能的需要和建筑类型的特征：
a、商务宾馆的地理位置要具有优越性。一般是交通便利，临近商务密集区（如ＣＢＤ），便于参加各种商务活动和会议，能接触到一些潜在的商务合作对象。 b、根据使用性质、建筑规模与标准不同，确定宾馆的各类客房的数量以及其他服务设施的规模。 3、合理的运用某些视觉和构图的规律。建筑物的体形和立面既然要给人以美的享受，就应该讲究构图的章法，遵循某些视觉的规律和美学的原则。如今建筑技术发展迅速，各种优质材料大量涌现，具体表现在保温、节能、美观等方面，例如新型SBS防水材料取代了传统的防水做法，是其质量更轻，效果更好。建筑墙体保温又分为内保温和外保温，外墙保温发展高效、保温、节能的外保温墙体。国内以聚苯乙烯、岩棉、玻璃棉外保温为主的十几种外保温体系的技术已经比较成熟。常用的钢筋混凝土结构体系有：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、筒体结构体系等。框架结构体系具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，且框架结构延性好。剪力墙结构房间内没有柱、梁等外凸构建。但建筑墙体太多，混凝土和钢筋用量增多，材料强度的不到充分利用。框架—剪力墙结构体系既保留了框架结构建筑布置灵活又具有剪力墙 结构抗侧刚度大、抗震性能好的优点，但框架—剪力墙结构在框架剪力墙改变出刚度突变。根据设计要求等多方面的要求此次设计采用钢筋混凝土框架结构体系较为理想、。框架结构的布置包括柱网布置和承重框架布置。柱网布置既要满足生产工艺和建筑平面布置的要求，
环糊精的性质
环糊精（CD） 环糊精（Cyclodextrin，简称CD）是淀粉在淀粉酶作用下生成的环状低聚糖的总称，从结构上看，它们是由6-8个D-（+）-吡喃葡萄糖以α1，4-糖苷键连接而成的一类环状低聚糖化合物。根据构象能的计算，小于六个低聚糖环形成的大环由于空间位阻是不稳定的。常见的环糊精有α-CD，β-CD和γ-CD，它们分别由六、七、八个吡喃糖环组成，其结构式及孔洞大小由图4-9所示。环糊精分子的外形象一个面包圈，环中所有葡萄糖单元都保持椅式构象。也有人把环糊精比喻成一个没底的盘，从侧面看呈倒梯形，上圈比下圈稍大。整个环糊精分子围成一个空腔，腔内除了醚键之外就是碳氢键，所以内孔具有相对憎水性。环糊精上的羟基向分子外伸展，使外表面具有亲水性，且能溶于水中。α-CD，β-CD 和γ-CD内空腔的直径分别为0.5nm、0.65nm和0.85nm。环糊精分子中每一个葡萄糖单元上的仲羟基与相邻葡萄糖单元上的仲羟基形成氢键，因此形成环糊精分子的动力也是由于氢键的作用。环糊精最吸引人的特点是其作为主体的能力，它可以和很多种客体物质形成包含化合物。在包合物中，化合物被包在环糊精的空腔中。从稀有气体，非极性及极性无机、有机化合物到有机、无机离子，以及众多芳香化合物的苯环和脂肪族化合物的非极性的烃链都可以进入环糊精的空腔，一般形成1 :1包合物。另外作为主体的环糊精与客体分子形成包合物的一个基本要求是尺寸的匹配，即对体积的选择性，见表4-3。 表4-3 环糊精空腔与客体分子体积之间的关系 环糊精葡萄糖 单元数空腔内部 直径/nm 环的 大小 匹配的客体分子 α- β- γ-6 7 8 0.5 0.65 0.85 30 35 40 苯，苯酚 萘，1-苯胺基-8-磺酸萘 蒽，冠醚，1-苯胺基-8-磺酸蒽 高分子和CD包含化合物的研究起步于70年代末。近来Harada的工作具有代表性。90年代初他们发现CD可以和一些极性高分子，如PEO，PPO及PVME 形成结晶性包含化合物，其产率和CD的大小及高分子的极性有关，基本数据如表4-4所示。+ 表示产率较高，+ + 表示很高，- 表示产率极低。这种选择性可以用来分离高分子混合物以及嵌段化合物和均聚物的混合物。在β-CD中合成的PAN具有立规度选择性，当β-CD和PAN比例增加时，等规度提高。CD和非极性及离子型高分子也可以形成络合物。 表4-4 环糊精与其它高分子形成的固态络合物 αβγ PEO PPO PVME PIB + + - - - - + + - + + + + + + + CD-高分子，和尿素-高分子的包含化合物的形成有很大差别。尿素-高分子包含化合物是一边形成主体网络，一边包含高分子链，而CD-高分子包含化合物是中空圆台形CD逐渐穿入高分子。这种超分子组装文献中又称为分子项链。这
宿舍楼设计-开题报告
江西理工大学南昌校区 毕业设计（论文）开题报告 建资系建筑工程专业 2010级（2013届）建工2班杨起鹏 10342214题目：宿舍楼设计 一、课题的目的和意义： 大学生活即将接近尾声，面临我们的就只剩下毕业设计这一重要任务，毕业设计是大学阶段尤为重要的一个环节，它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，不但使我们各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我们独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我们调查研究，收集资料查阅资料及阅读中、外文文献的能力，使我们能受到类似与工程师的基本训练。增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心。 学生在指导教师指导下，通过毕业设计的实践，学习贯彻“经济、适用、安全、美观”的方针，运用所学理论知识解决工程实际问题，提高分析问题和解决问题的能力，经受实际工程设计的锻炼。通过实际工程的结构设计和标书设计，初步掌握其设计原则、方法和步骤，了解当地定额的套用，熟悉建筑设计、结构设计的程序与方法，并获得基本技能的综合训练。在整个毕业设计的过程中，我们要通过运用各种通用图集和设计规范以及国家、地方标准，完成多层建筑的结构选型，结构布置，结构设计及建筑图、结构图、施工图的绘制。这不仅要求我们有较强文献检索、规范应用、图集观摩、综合应用所学各门专业知识，分析和解决问题的能力，还要具有独立思考、独立设计、创新的精神。此外，在设计中涉及到很多计算机软件，如 Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD和天正等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我们对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。这对每个建筑工程技术专业的毕业生来说，是一个挑战，也是一次机会，我们用它来检查和提高我们对基础理论和专业知识的理解、掌握程度及综合应用的实践能力。这也是本毕业设计研究的目的和意义所在 二、国内外发展状况： 框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱共同组成框架来抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用。框架结构又称构架式结构。框架按跨数分为单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面构成分有对称、不对称；按
最新结构设计开题报告
1. 设计(或研究)的依据与意义： 本工程为某城区办公楼采用多层框架结构，为永久性建筑。该楼总建筑面积为8000㎡，拟建位置另行给定,抗震设防烈度为8度。 根据城市城市规划.建筑规模和要求以及现有的气象条件(气温.相对湿度.主导风向.基本雪压).工程场地地质条件.及材料供应和施工条件进行设计。西城区办公楼由主楼和会议中心两部分组成，主体结构为7层，内外装修均为一般装修。 相关设计依据： (1).《建筑地基设计规范》 gb50007-XX (2).《混凝土结构设计规范》 gb500010-XX (3).《建筑结构荷载规范》 gb50009-XX (4)、《建筑抗震设计规范》 gb500011-XX (5).《砌体结构设计规范》 gb50003-XX (6).《房屋建筑制图统一标准》 cb/t50001-XX (7).《建筑结构制图标准》、 gb/t50105-XX (8).《建筑设计防火规范》 gb50045-1995 (9).有关标准图集、相关教科书和及相关规定。 意义： 近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑。土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。 通过毕业设计对大学期间所学的知识做一个系统的总结和应用，通过自己对在熟悉任务书的基础上参观、比较同类建筑，查阅、搜集有关设计资料使我的所学的知识得以综合的应用，提高综合知识的应用能力，对所学过的知识得以系统的深化。并培养我独立解决建筑设计、结构设计的内容和步骤，及掌握建筑施工图结构施工图绘制的方法，为今后工作打下良好的基础。 同时毕业设计是学生在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性学习环节，是学习深化、拓宽、综合教学的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的
宾馆结构设计开题报告
唐山学院 毕业设计开题报告 设计题目：世纪宾馆 系 别：_________________________专 业：_________________________姓名：_________________________ 指导教师：_________________________ 辅导教师：_________________________ 2011年3月20日 刘明泉刘明泉武亚萌土木工程土木工程系
二、设计主要内容 （一）建筑设计部分： （1）根据使用要求、设计规范、所学理论知识、场地条件作出建筑方案草图，包括建筑物平面图、正立面图、剖面图和厂区平面布置图。 （2）经指导老师审查通过后进行初步设计，完成初步设计图一套，包括单元平面图、正立面图、剖面图和场区平面布置图。 （3）完成建筑施工图一套，包括组合平面图、单元详图、主要立面图1-2个、剖面图1-2个、屋顶排水平面图、楼梯详图、外墙详图、其他详图、场区平面布置图、门窗表、工程做法表、建筑设计总说明、图纸目录。 （二）结构设计部分：包括设计计算和绘制结构施工图两大部分。 （1）设计计算： ①结构选型、荷载设计。②横向、纵向结构内力分析及侧移验算。 ③内力组合。④框架梁柱强度（配筋）计算。 ⑤柱下基础计算。⑥现浇楼盖及楼梯计算。 （2）绘图部分 ①框架梁柱配筋图。②基础施工图。 ③楼盖及屋盖结构平面布置图。④现浇楼板及楼梯配筋图。 三、设计方案
四、工作进度安排 第一周～第二周:收集资料、调研、撰写开题报告、软件训练第三周：建筑方案草图 第四周：建筑方案草图及建筑结构设计 第五周：建筑结构设计 第六周～第八周：结构计算 第九周～第十一周：建筑施工图设计 第十二周：建筑施工图设计，上交设计成果 第十三周～第十五周：绘制结构施工图 第十六周：绘制结构施工图，上交设计成果 第十七周：毕业答辩
(完整版)土木工程毕业设计开题报告
题目：学生公寓 学院：应用技术学 院 专业：土木工程 学生姓名：李唯一学号： 指导老师：陈金陵、唐亮、农金龙、罗舟 2014年 3 月10 日
毕业设计（论文）开题报告1．文献综述：结合毕 业设计（论文）课题情 况，根据所查阅的文献 资料，每人撰写2500 字以上的文献综述，文 后应列出所查阅的文 献资料。
文献综述一、引言 建筑是人类最早的生产活动之一，是在一定的历史条件下，随着社会生产力发展而形成发展的。由于经济的发展、土地的减少，现代建筑趋向于多高层建筑，而砌体结构存在自重大、砌筑工作相当繁重、抗拉抗弯性能低、粘土砖用量很大，往往占用农田，影响农业生产等缺点，现代建筑多采用框架结构、框剪结构、框筒结构等结构体系。近年来框架结构在世界各地又有了很大的发展，许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的框架建筑[1]。 土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。而框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式。框架结构
有钢筋混凝土框架和钢框架，而钢筋混凝土框架在教育建 筑中较为常用。框架结构内部可用轻型材料分隔，许多轻型、隔热、隔音材料不断出现，绿色建材不断涌现[2]。 我的毕业设计是做框架 结构,需要对该结构具有较为深入的了解。该学生的建筑要求设计4000平米左右，五～六层。建筑设计要求建筑物功能分区合理，布置适宜，满足各项使用功能要求；结构设计要求结构布置合理，构件设计安全经济合理。 二、建筑设计[3] 1、学生宿舍建筑的功能要求 宿舍的功能主要是满足学生睡眠、休息、学习、交往、研讨、储存及做饭用膳等多种要求。标准不同，则功能有所增减，但基本上可以归纳为住宿、学习及社交三大功能。学生宿舍需要的
羟丙基环糊精的性质及包合技术的原理
羟丙基环糊精的性质及包合技术的原理 1环糊精的定义及发展近况 环糊精是由淀粉经环糊精葡萄糖转移酶作用环合后得到的由六个以上葡萄糖连接形成的环状低聚化合物。它是一种白色、结晶粉状，味甜、不吸湿，其稳定性同甘蔗或淀粉相似，可保存数年不变性或降解。环糊精的分子结构为六个以上葡萄糖以α-1，4-糖苷键连接而成的环状低聚糖。其中常见的是α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精三种（见图1-1），分别有六个、七个和八个葡萄糖分子结构。 其中β-环糊精生产工艺简单，成本较低，是目前唯一工业上能大量生产且应用广泛的环糊精产品。但是，由于β-环糊精在C2、C3羟基之间形成分子内氢键，导致其在水中溶解度较低（1.85g/100ml, 20℃），限制了β-环糊精的应用。研究者通过化学改性的方法打开环糊精分子内氢键，对其结构进行修饰，使得环糊精能复合较大分子的客体物质, 并改善其功能特性。这些化学改性环糊精被称为第二代环糊精。目前，能工业级生产且有一定应用的化学改性环糊精主要有甲基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、硫乙基-β-环糊精和乙酰基-β-环糊精等。特别是羟丙基-β-环糊精，水溶性大大提高，溶血性更低，可用作注射制剂添加物，并且已经通过美国食品药品管理局(FDA)的审批，是目前最有应用潜力的环糊精材料。 羟丙基环糊精(Hydroxypropylcyclodextrin, HPCD)是环糊精的一类无定型多组分化学衍生物，由羟丙基取代环糊精2、3或6位羟基的H原子而得到。由于环糊精主要有α、β和γ三种，羟丙基环糊精也有HP-α-CDs、HP-β-CDs和HP-γ- CDs三类。环糊精自上世纪末发现以来，由于良好的包合性能，并且基本没有毒性，价格也逐步降低，其应用领域不断扩大，应用量逐年增加，相关文献的数量也直线上升。 本文将详细介绍羟丙基环糊精的结构、功能和安全性性，分析羟丙基环糊精包合物的形成与客体分子释放的机理，对其包合产品的目的进行简单阐述及对环糊精的应用进行前景展望。 2羟丙基环糊精的结构与功能 环糊精与环氧丙烷在强碱性环境下反应易形成6位取代物6-羟丙基环糊精，弱碱性条件下则易形成2-羟丙基环糊精（见图2-1）。