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高等学校化学学报 2022年第10期43卷 274-282页

作者：乔政华范琪郝京诚山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室济南250100

采用聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、丙烯酸酯改性硅油和水3种组分制备了稳定的油包水(W/O)乳液,经酸碱催化水解、紫外引发聚合和干燥除水过程得到了双网络多孔有机硅弹性体.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,所制备的有机硅弹性体具有丰... 详细信息

采用聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、丙烯酸酯改性硅油和水3种组分制备了稳定的油包水(W/O)乳液,经酸碱催化水解、紫外引发聚合和干燥除水过程得到了双网络多孔有机硅弹性体.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明,所制备的有机硅弹性体具有丰富的孔径结构分布.压缩强度测试结果表明,弹性体具备良好的耐压缩性能,45%压缩应变下循环50次,仍具备良好的回弹性能.有机硅弹性体具有优异的耐高温性能,分解温度为370℃,高于绝大多数多孔有机硅弹性体材料的分解温度.丙烯酸酯改性硅油的制备工艺成熟、廉价易得,显著降低了多孔有机硅弹性体的生产成本,为规模性开发有机硅材料提供了新的思路和应用前景.

关键词：硅表面活性剂有机硅弹性体油包水乳液双网络耐高温

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硅表面活性剂复配体系的聚集行为及其对碳纳米管的分散作用

硅表面活性剂复配体系的聚集行为及其对碳纳米管的分散作用

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作者：庞瑾瑜山东大学

学位级别：博士

表面活性剂是一类具有两亲性的物质,其结构一端为亲水基团,一端为亲油基团,不仅在较低的浓度下便可以降低表面张力,而且在溶液中可以形成聚集体,其中硅表面活性剂具有高效的性能、良好的生物相容性且无环境污染。而表面活性剂混合体系... 详细信息

表面活性剂是一类具有两亲性的物质,其结构一端为亲水基团,一端为亲油基团,不仅在较低的浓度下便可以降低表面张力,而且在溶液中可以形成聚集体,其中硅表面活性剂具有高效的性能、良好的生物相容性且无环境污染。而表面活性剂混合体系则可以表现出更大的优势,仅通过改变溶质的比例含量而不用合成新的物质,即可具有更优良的性质。表面活性剂的应用非常广泛,在洗涤剂、化妆品、医药、食品、涂料和油田开发等众多领域不可或缺,并已成功用于分散碳纳米管(CNTs),在水溶液中得到单根分散的CNTs悬浊液。自1991年CNTs被发现以来,因其独特的性能和潜在的应用前景而备受关注,为了解决团聚问题、更好的表现其独特性能,开展了一系列在介质中分散CNTs的研究。近年来,随着计算机模拟技术的快速发展,对表面活性剂混合体系和CNTs分散的研究不断增多,逐渐由对宏观性质的研究深入到对微观结构的探索,以期从微观角度解释相关作用机理。本论文中使用实验和模拟相结合的方法,研究了表面活性剂混合体系在体相和界面上的聚集行为,以及不同表面活性剂在水溶液中对CNTs的分散效果,得到一些重要的结论,有望为实际应用提供理论基础。因硅表面活性剂具有良好的界面铺展性,且硅氧烷类型的物质与CNTs有强烈的相互作用,硅表面活性剂有望成为有效的CNTs分散剂。第二章中选取四种具有相似结构的硅表面活性剂(S1E19、S2E38、S2E16和S1E16P9),用于在水溶液中分散CNTs,考察硅表面活性剂的结构和浓度对分散效果的影响。结果表明,S1E19、S2E38、S2E16和S1E16P9均可以将CNTs分散在水溶液中。在所研究的浓度范围内,当水溶液中含有1000mg·L-1S1E16P8时的分散效果最佳,分散量最大且得到的单根CNTs最多。随着表面活性剂浓度的增大,含有S1E19和S1E16P8体系的分散量先增大后降低,而含有S2E38和S2E16体系的分散量先增大,超过一定浓度后基本保持不变。亲水基团聚氧乙烯、疏水基团硅氧烷和聚氧丙烯均对分散效果有很大的影响：含有更多氧乙烯基团的S2E38对CNTs的分散能力强于S2E16；含有较少硅氧烷和氧乙烯基团的S1E16对CNTs的分散稳定性最差。通过计算机模拟得到类似的结果,含有更多硅氧烷的S2E38和S2E16与S1E19相比,与CNTs的相互作用更强；聚氧丙烯基团的引入使得含有较少硅氧烷基团的S1E16P8和CNTs的相互作用能与S2E16的接近,且分散量最大；分散过程中,四种硅表面活性剂主要通过范德华作用力吸附在CNTs表面。第三章中研究了一种聚氧乙烯基团修饰的三硅氧烷Ag-64在水溶液中分散CNTs的情况,悬浊液中基本上为单根分散的CNTs,并且对SWNTs和MWNTs均有分散作用。Ag-64浓度对分散效果影响显著,随着浓度增大,呈现先增强后减弱的趋势。当CNTs存在时,Ag-64的临界胶束浓度(cmc)增大10倍,说明有大量的Ag-64分子吸附在CNTs表面。由分子动力学(MD)模拟得到,Ag-64通过范德华力吸附并紧密包裹在CNTs表面,增强其亲水性,得以在水溶液中分散。根据本课题组对CNTs在水溶液中分散的研究,聚合物如F127可以在水溶液中分散更大量的CNTs,但是分散后的CNTs大都仍是几根聚在一起,呈小束的状态在溶液中存在。通过对Ag-64与F127混合体系的实验和耗散粒子动力学模拟(DPD)的研究发现,两者之间有较强的相互作用,它们的混合溶液有望较好的分散CNTs。因此采用实验和MD模拟方法考察了Ag-64/F127混合溶液分散CNTs的效果,并与单一的Ag-64和F127体系进行了比较。F127加入后,大大增强了分散CNTs的能力,且在一定浓度下,产生协同分散效果,分散量大于同浓度下单一F127和Ag-64分散量的总和。在所研究的浓度范围内,含有2000mg·L-1Ag-64和250mg·L-1F127的体系分散效果最佳,得到大量的以单根形式存在的CNTs分散液。与单一Ag-64体系相似,F127与Ag-64同样通过范德华力吸附并包裹在CNTs表面,从而分散CNTs。模拟结果显示,Ag-64与CNTs的相互作用更强,最先吸附在其表面,将CNTs剥离成单根状态。在F127浓度较低时,F127会与吸附在CNTs上的Ag-64发生相互作用,产生强的空间位阻,从而分散并稳定更多的单根CNT。 p-环糊精(p-CD)是由7个葡萄糖单元构成的环状低聚糖,具有一个疏水内腔和亲水外缘。根据文献报道,环糊精(CD)可以通过范德华力吸附在CNTs的表面,从而使其分散；它们的复合物可以构建CD/CNT电极,应用于电化学和生物传感器。因此,开展CD和CNTs相互作用的理论研究十分必要,第四章中便使用MD模拟考察了羟丙基、羟丁

关键词：硅表面活性剂碳纳米管分散相互作用分子动力学模拟

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硅表面活性剂润版液的研究和配制

硅表面活性剂润版液的研究和配制

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作者：张建青中国人民解放军信息工程大学

学位级别：硕士

非离子表面活性剂润版液，是一种新型润版液，它将是润湿液的发展方向。随着新的表面活性剂的开发，非离子表面活性剂润版液会逐步得到改善，并可能取代酒精润版液和普通润版液。本研究工作的目的在于配制出一种新型的非离子硅表面活性... 详细信息

非离子表面活性剂润版液，是一种新型润版液，它将是润湿液的发展方向。随着新的表面活性剂的开发，非离子表面活性剂润版液会逐步得到改善，并可能取代酒精润版液和普通润版液。本研究工作的目的在于配制出一种新型的非离子硅表面活性剂润版液。本研究工作中，对商品润版液作了一些性质的研究，获得了有参考意义的指标值，同时对多种表面活性剂的性能进行了测试，以此为依据，在有关润版液理论的指导下，引入硅表面活性剂作为一个组分，配制润版液。将硅表面活性剂配制的润版液与商品润版液的性质作一个比较，并且上机实验，分析配制的润版液的使用性能。测试数据和上机实验结果表明，本研究工作中配制的润版液在同等印刷条件下，等同于甚至优于商品润版液。所以，非离子硅表面活性剂润版液很有可能成为适合高速胶印机的新型润版液。

关键词：硅表面活性剂稀释液润版液张力仪

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硅表面活性剂聚集行为及在弹性体构筑中的应用研究

硅表面活性剂聚集行为及在弹性体构筑中的应用研究

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作者：乔政华山东大学

学位级别：硕士

表面活性剂是一类重要的两亲分子,可显著降低水的表面张力,对其聚集行为与表面性质的研究一直是胶体与界面化学的重要内容。实际生产中,常用复配的方式以产生协同效应、提升经济效益。已知的表面活性剂复配体系绝大多数使用碳氢表面活性... 详细信息

表面活性剂是一类重要的两亲分子,可显著降低水的表面张力,对其聚集行为与表面性质的研究一直是胶体与界面化学的重要内容。实际生产中,常用复配的方式以产生协同效应、提升经济效益。已知的表面活性剂复配体系绝大多数使用碳氢表面活性剂,以水为溶剂;非水溶剂绝大多数为有机溶剂,毒性较大、安全性低,亟需开发绿色、环保的非水溶剂复配体系。硅表面活性剂是一类新型表面活性剂,具有表面活性优异、耐高温、生物相容性好等优点,但在酸或碱催化下易水解的缺点限制了其应用研究。目前对其复配体系的聚集行为及表面性质知之甚少,有待进一步研究。本论文选用常见的聚醚改性三硅氧烷表面活性剂,主要开展了两部分研究:一部分是硅表面活性剂/十二烷基硫酸锂复配体系在水与离子液体硝酸乙胺中的聚集行为研究,旨在拓宽对硅表面活性剂复配体系的认知,并使用“绿色溶剂”离子液体构筑绿色、环保的非水溶剂复配体系;另一部分是用硅表面活性剂、水及可聚合油相制备乳液,利用硅表面活性剂易水解特性,构筑表面活性剂增强的双网络多孔有机硅弹性体。论文主要由以下几部分构成:第一章,绪论。介绍了表面活性剂基本概念、性质及聚集体形成理论;对硅表面活性剂分类及性质进行了简要介绍并对三硅氧烷表面活性剂研究进展进行了详细介绍;系统介绍了两亲分子在离子液体中聚集行为研究进展并对有机硅弹性体进行了简要介绍,最后引出了本论文的立题思想、研究内容和意义。第二章,我们详细探究了聚醚改性三硅氧烷/十二烷基硫酸锂(LDS)这一表面活性剂复配体系在水和离子液体硝酸乙胺(EAN)中的聚集行为。表面张力测试是了解表面活性剂基本性质的重要手段,分析水体系的表面张力曲线可知:LDS摩尔比不超过50%时,最低表面张力(γcmc)略低于任一表面活性剂的γcmc,表明两种表面活性剂有一定的协同作用,此外临界胶束浓度(cmc)与γcmc都不随LDS含量升高而改变;LDS摩尔比>50%时,γcmc高于硅表面活性剂的γcmc但远低于LDS的γcmc,cmc和γcmc随LDS含量升高而升高。而在EAN体系中,不同表面活性剂配比下的γcmc均高于硅表面活性剂的γcmc但远低于LDS的γcmc,cmc有明显降低,低于任一表面活性剂的cmc。本研究有望加深对水/非水溶剂中硅表面活性剂复配体系聚集行为的认知。第三章,我们用聚醚改性三硅氧烷表面活性剂、丙烯酸酯改性硅油、水制备了油包水(W/O)乳液,通过乳液聚合并去除水相制备了多孔有机硅弹性体。长期以来,硅表面活性剂水解稳定性差,酸或碱催化下快速水解产生硅醇类化合物,这限制了它的大规模应用。硅醇经酸或碱催化可发生缩聚反应,我们巧妙地利用了这一特性,聚醚改性三硅氧烷既可作为表面活性剂阻止相分离又可作为可聚合链段参与交联网络形成。乳液中的三硅氧烷链段、聚二甲基硅氧烷链段经过酸催化水解、碱催化缩聚二步反应,可形成柔性交联网络;再通过紫外引发聚合,丙烯酸酯链段可形成第二重交联网络,干燥除水后即可得到双交联多孔有机硅弹性体。我们制备的有机硅弹性体可耐受370℃高温,高于目前报道的绝大多数有机硅弹性体的分解温度;另外,丙烯酸酯改性硅油的制备工艺成熟,廉价易得,显著降低了多孔有机硅弹性体的生产成本。

关键词：硅表面活性剂聚集行为离子液体乳液有机硅弹性体

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碳氢/碳氟与碳氢/硅表面活性剂混合水溶液聚集体研究

碳氢/碳氟与碳氢/硅表面活性剂混合水溶液聚集体研究

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作者：李新山东大学

学位级别：博士

表面活性剂在溶液中可以自发聚集形成多种多样的聚集体,如球状、棒状、碟状、蠕虫状胶束、囊泡和溶致液晶等。表面活性剂的诸多用途,如增溶、乳化、微反应器等都与表面活性剂聚集体的结构和性质密切相关。表面活性剂混合体系中形成的聚... 详细信息

表面活性剂在溶液中可以自发聚集形成多种多样的聚集体,如球状、棒状、碟状、蠕虫状胶束、囊泡和溶致液晶等。表面活性剂的诸多用途,如增溶、乳化、微反应器等都与表面活性剂聚集体的结构和性质密切相关。表面活性剂混合体系中形成的聚集体一直是表面活性剂研究的热点内容,改变表面活性剂的组成或比例,就可以改变或调整聚集体的结构和性质,表面活性剂混合体系在技术层面更有利用价值。本文对不同链长碳氢/碳氟表面活性剂的复配体系和非离子碳氢表面活性剂/氨基改性聚硅氧烷（硅表面活性剂）复配体系在水溶液中聚集体的形成、结构和性质进行了系统研究。论文的具体内容如下: 1不同链长碳氢/碳氟表面活性剂的复配体系研究 1.1体系之一:C12DMAO/C7F15CF=CHCOOH（T=25.0±0.1℃） 100 mM十二烷基二甲基氧化胺(C12DMAO)胶束溶液中加入高Krafft点的碳氟表面活性剂C7F15CF=CHCOOH,构筑了碳氢/碳氟表面活性剂的复配体系,对混合水溶液的相行为、有序聚集体的形成、结构和性质进行了详细的研究。结果表明:混合液体系具有复杂的相行为,在碳氟表面活性剂浓度为50 mM时,形成粒径呈多分散的单层囊泡相;低于该浓度,混合体系将经历由蠕虫状胶束到单层囊泡相的转变。相行为、流变性质、DLS、Cryo-TEM、1H、19F NMR及IR等手段的研究表明:碳氢表面活性剂C12DMAO与碳氟表面活性剂C7F15CF=CHCOOH形成阴/阳离子对C12DMAOH+—-OOCCH=CFC7F15,该结构是理解混合体系聚集体形成、结构和性质的关键。 1.2体系之二:C14DMAO/C7F15CF=CHCOOH（T=25.0±0.1℃） 100mM十四烷基二甲基氧化胺(C14DMAO)溶液加入少量碳氟表面活性剂C7F15CF=CHCOOH,溶液中聚集体的大小和分散度就发生了明显的改变。在碳氟表面活性剂浓度为10mM时,混合液体系为两种尺寸分布的胶束溶液;当碳氟表面活性剂浓度为50mM时,溶液中观察到了两种尺寸分布的囊泡相。该结果表明虽然碳氢表面活性剂C14DMAO与碳氟表面活性剂C7F15CF=CHCOOH形成阴阳离子对C14DMAOH+—-OOCCH=CFC7F15,但由于碳氟链与碳氢链的较弱的相互作用,混合液中形成了两种组成分布的聚集体:一种以碳氢表面活性剂为主,粒径较小;一种以碳氟表面活性剂为主,粒径较大。这种互疏现象随疏水链长的增加、表面活性剂浓度的增加表现更为显著。 1.3体系之三:C16DMAO/C7F15CF=CHCOOH体系（T=60.0±0.1℃） 100mM十六烷基二甲基氧化胺(C16DMAO)胶束溶液中（T=60.0±0.1℃）,加入10mM碳氟表面活性剂C7F15CF=CHCOOH,相行为观察表明混合液中形成了囊泡相。相对于短链的C12DMAO和C14DMAO而言,加入较少量的C7F15CF=CHCOOH就可诱导C16DMAO胶束向囊泡相的转变,这说明:随着碳氢表面活性剂同系物碳链长度的增加,分子堆积参数（P=V/al）增大,碳氢/碳氟表面活性剂混合体系更倾向于形成囊泡相。 2非离子碳氢表面活性剂/氨基改性聚硅氧烷体系（T=25.0±0.1℃） 10wt%聚氧乙烯—5异十三醇醚(iso-C13E5)多层囊泡相溶液或10 wt%Iso-C13E5/C4E2（聚氧乙烯—2正丁醇醚）(1:1,重量百分比)碟状胶束相溶液,加入不同量的（0—20 wt%）氨基改性聚硅氧烷（即“氨基硅油”）,相行为研究表明:在一定浓度区域内形成了无色透明氨基硅油微乳液。所形成微乳液的内相为非离子表面活性剂和氨基改性聚硅氧烷形成的聚集体。相行为、流变性质及Cryo-TEM的研究表明氨基改性聚硅氧烷的构象受其浓度、其它表面活性剂的种类以及浓度的影响。形成无色透明氨基硅油微乳液的首要条件是控制氨基改性聚硅氧烷构象,使氨基硅油与其它表面活性剂或添加剂形成的聚集体大小小于50nm。

关键词：碳氢表面活性剂碳氟表面活性剂硅表面活性剂聚集体囊泡微乳液

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硅表面活性剂的超铺展现象及本质(待续)

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日用化学品科学 2019年第6期42卷 9-16页

作者：肖进新北京氟乐邦表面活性剂技术研究所

综述了超铺展(superspreading)领域的基础研究及最新进展。在自然界中,液滴在很多表面上能完全快速铺展,这一特殊现象是在20世纪六十年代发现的。自此便开始对这类现象进行集中研究,但时至今日超铺展的机理仍未了解透彻。本综述详细调... 详细信息

综述了超铺展(superspreading)领域的基础研究及最新进展。在自然界中,液滴在很多表面上能完全快速铺展,这一特殊现象是在20世纪六十年代发现的。自此便开始对这类现象进行集中研究,但时至今日超铺展的机理仍未了解透彻。本综述详细调研了过去25年里超铺展方面的基础文献,并列出与超铺展剂相关的一部分结果。超铺展方面的文献可分为如下几组:①关于三硅氧烷表面活性剂的研究工作;②关于超铺展机理的研究工作;③分子动力学模拟;④关于三硅氧烷表面活性剂对薄液膜的影响的研究工作。过去十年里有许多综述类文章重点收录前两类工作。对于后两类工作,即分子动力学模拟和三硅氧烷表面活性剂对薄液膜的影响,尽管从科学角度来看很重要,但研究工作仍较少。***等研究了超铺展剂对矩形框内泡沫液膜的影响,确认了超铺展剂在泡沫液膜内导致强烈的Marangoni效应。常规表面活性剂从未观察过如此强烈的Marangoni效应。结合***等人对超铺展剂和非超铺展剂对泡沫薄膜的影响的差别的研究,本综述将对前述4类工作做进一步调研和搜集,这对于润湿(wetting)、反润湿(de-wetting)和超铺展领域的初学者和专家都很有帮助。

关键词：超铺展剂表面活性剂润湿薄液膜硅表面活性剂硅氧烷表面活性剂

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硅表面活性剂诱导金纳米颗粒一维组装及其在SERS中的应用

硅表面活性剂诱导金纳米颗粒一维组装及其在SERS中的应用

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中国化学会第十三届胶体与界面化学会议

作者：贾寒郑利强山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室

由于其独特的光学性质,金纳米颗粒的一维组装越来越受到广泛的关注。组装过程一般多采用外加包覆剂的手段,由于其在带电金纳米颗粒表面的非平均分布,从而使颗粒间产生诱导耦极作用,进而自组装形成一维链状结构。硅表面活性剂在诱导金纳... 详细信息

由于其独特的光学性质,金纳米颗粒的一维组装越来越受到广泛的关注。组装过程一般多采用外加包覆剂的手段,由于其在带电金纳米颗粒表面的非平均分布,从而使颗粒间产生诱导耦极作用,进而自组装形成一维链状结构。硅表面活性剂在诱导金纳米颗粒一维组装过程中起到了独特的作用。最终得到的一维链状金纳米颗粒在表面增强拉曼光谱中表现出了极佳的应用效果。

关键词：硅表面活性剂金纳米颗粒一维组装 SERS

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硅皮化制革环保型新工艺(三)——含硅表面活性剂与酶制剂在猪反绒、光面二合一蓝皮工艺中的应用

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西部皮革 2003年第8期25卷 29-30页

作者：阳庆文成都市温江区明尼达硅氟皮化应用研究试验厂

酶制剂在制革中主要应用在准备工段。准备工段是制革的基础,对成品革的质量优劣至关重要,同时也是污染最严重的工段。合理选择和正确使用酶制剂不仅可减少准备工段的污染、缩短处理时间,还可明显改善处理效果,提高成革的质量。但在酶制... 详细信息

酶制剂在制革中主要应用在准备工段。准备工段是制革的基础,对成品革的质量优劣至关重要,同时也是污染最严重的工段。合理选择和正确使用酶制剂不仅可减少准备工段的污染、缩短处理时间,还可明显改善处理效果,提高成革的质量。但在酶制剂使用过程中必须严格控制其用量、作用时间、温度、pH值等条件,如果使用不当会造成许多麻烦:酶制剂操作

关键词：乳化分散剂二合一硅表面活性剂光面脱灰除灰浸灰助剂脱脂剂酶制剂消化药

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非离子型含硅表面活性剂与各类碳氢表面活性剂的复配效应

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中国洗涤用品工业 2019年第9期 69-73页

作者：薛林雨叶赐能徐雅心方歆倩高一峰胡学一方云江南大学化学与材料工程学院

本文介绍非离子型含硅表面活性剂与非离子、阴离子及阳离子型碳氢表面活性剂的复配效应,通过考察是否对临界胶束浓度、表面张力、泡沫等性能产生协同作用,为含硅表面活性剂在日用化学品方面的应用提供参考。

关键词：硅表面活性剂碳氢表面活性剂相互作用复配体系

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Dicephalic型硅表面活性剂在溶液中囊泡的自发形成

Dicephalic型硅表面活性剂在溶液中囊泡的自发形成

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中国化学会第二十七届学术年会

作者：王国永杜志平中国日用用化学工业研究院 030001太原

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