一、Preparation of Nano-porous Materials(Ⅱ) by Cross-linking of Amphiphilic Self-assemblies(论文文献综述)
杜雅静[1](2021)在《基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究》文中研究指明多孔材料因其在环境、能源、航空航天以及生物医学等领域的广泛应用成为近年来材料化学领域的研究热点。社会高质量发展对材料的应用范围和性能提出了更高要求,这既是多孔材料领域的难点,也是其发展的机遇所在。因此基于新型多孔材料的设计制备及其应用探索的研究具有重要的科学意义和实用价值。多面体低聚倍半硅氧烷由于其具有支撑性的纳米级立体笼型结构、多官能度、易于进行修饰改性、出色的稳定性等特点,成为制备杂化纳米多孔材料的多功能通用平台。得益于以上优点,基于笼型倍半硅氧烷的杂化多孔材料迅速崛起,成为多孔材料领域一个重要分支。倍半硅氧烷基杂化多孔材料的制备方式灵活多样,主要有自由基聚合、Friedel-Crafts反应、Heck反应、硅氢化反应、Click“点击”反应,以及共混、掺杂和呼吸图法等。倍半硅氧烷基多孔材料性能优异,具有低密度、高比表面积、优异的物理和化学稳定性、良好的生物相容性,以及性能的可调控性等特点,已成功应用于水处理、药物传输、传感、催化、功能涂层等领域。尽管该领域已取得了长足发展,但仍存在一定的问题,例如制备方法的高效性、通用性,以及后期材料的可加工性、功能探索和应用拓展等值得进一步研究。系列倍半硅氧烷基多孔聚合物的成功制备及其构效关系研究取得了长足发展的同时,也给该领域带来了新的机遇和挑战。鉴于乙烯基官能团反应的多样性和灵活性,八乙烯基倍半硅氧烷(OVS),作为笼型倍半硅氧烷的典型代表,易于制备且极为稳定,无论是其衍生物的设计合成还是作为基本的构筑单体来制备杂化多孔聚合物,均有多种合成方法可供选择。因此,对基于八乙烯基倍半硅氧烷的多孔材料的制备方式及潜在应用进行系统、深入研究,可以丰富倍半硅氧烷科学,促进倍半硅氧烷材料的普及和生产应用,具有重要的学术意义和实用价值。本论文选择八乙烯基倍半硅氧烷为研究对象,探索不同的合成策略来制备倍半硅氧烷基杂化多孔材料,并进一步研究所制备材料的构效关系和潜在应用。本论文的主要内容如下:第一章,简要介绍了笼型倍半硅氧烷概念及其性能特点,总结了基于八乙烯基倍半硅氧烷多孔材料的制备方法及应用进展,最后阐述了本论文选题的研究意义及内容。第二章,发展了八乙烯基倍半硅氧烷通过三氯化铝(AlCl3)引发阳离子聚合制备多孔聚合物的新方法,这是首次利用阳离子聚合来制备倍半硅氧烷基多孔材料。探讨了反应时间、温度和溶剂对聚合过程以及孔结构形成的影响,在比表面积为230~620 m2 g-1的范围内可以实现对多孔材料的孔性能的调控。此外,还通过环氧化实现了对所得材料后功能化,并探讨了这些聚合物作为二氧化碳吸附剂(最高达0.98 mmol g-1)的应用潜力。第三章,八乙烯基倍半硅氧烷和1,1,2,3,4,5-六苯基噻咯通过Friedel-Crafts反应成功合成了六苯基噻咯功能化的倍半硅氧烷基杂化多孔材料。所得材料具有超高的比表面积,最高可达1144 cm2 g-1,微孔中孔并存的孔径分布,以及良好的热稳定性和优异的荧光性能。此外,我们探索了该材料作为荧光传感器在金属离子检测领域的应用,该材料对Fe3+、Ru3+和Cu2+表现出快速响应性、良好的选择性和灵敏性。这些结果表明了倍半硅氧烷基杂化荧光多孔材料在金属离子检测领域的应用可行性。第四章,首次利用梯型结构的硅氧烷单体和笼型结构的八乙烯基倍半硅氧烷通过Friedel-Crafts反应成功制备了两种新型倍半硅氧烷基杂化多孔聚合物。所得材料具有良好的热稳定性,比表面积可达1273 m2 g-1。该纳米多孔材料对水中染料和金属离子表现出良好的吸附能力,对刚果红的吸附容量可达1883 mg g-1,对Pb2+的吸附容量可达301 mg g-1;且具有良好的结构、性能稳定性和再生性能,5次循环使用后吸附能力仍然十分优异。第五章,以溴化噻吩或溴苯取代的三嗪单体和八乙烯基倍半硅氧为原料通过Heck反应合成了一系列三嗪功能化的倍半硅氧烷基杂化多功能多孔材料,所得材料兼具多孔性、可调节的荧光性能、高稳定性和高效的光催化性能。在不添加氧化剂和pH调节的情况下,该材料对酸性和碱性染料(臧红T、刚果红、罗丹明B和亚甲基蓝)均表现出高效的光催化降解能力。此外,材料对Pb2+的表现出较高的吸附能力(324 mg g-1),同时,其可调节的荧光性能也成功应用于硝基芳烃的检测,并表现出较好的检测选择性和灵敏度。这项工作为高活性、无金属的光催化剂以及多功能倍半硅氧烷基多孔材料的设计合成提供了新的思路,为其在环境修复、能量转换和传感检测等领域的应用提供了实验支持和理论依据。
张卓[2](2021)在《智能工程凝胶的构筑及其性能研究》文中提出凝胶是指能够溶胀并固定大量溶剂的三维网状结构。水凝胶作为凝胶材料的一个重要分支,具有优异的光学透明性、粘弹性以及生物相容性,但传统水凝胶机械强度普遍较差,且功能单一化,限制了其进一步应用。因此,如何协同地引入多种动态交联,构建有效的能量耗散机制,设计并开发兼具高强度、自愈合、形状记忆以及自粘附等独特功能的智能水凝胶,成为了跨学科领域的研究热点之一。此外,现有的合成水凝胶通常是基于均质的亲水聚合物网络,过于单一的结构和组分致使其缺乏灵活性和自适应性,极大限制了凝胶材料在复杂环境中的应用。因此,开发新一代具有高度环境自适应性的凝胶材料既是挑战也是机遇。在本论文中,主要开展两方面研究:第一部分,基于动态建构化学,结合物理交联与动态共价键的协同作用,对水凝胶网络进行功能化设计与调控,构筑兼具可拉伸、自愈合、自粘附以及热塑性等功能优势的智能水凝胶,并探究其在生物医药及柔性电子领域的应用可能性。第二部分,基于二元协同互补原理,结合多重化学和物理交联的协同作用,设计兼具亲水性与疏水性的异质网络结构,构筑具有抗冻性、长期稳定、水下粘附以及可调表面润湿性等高度自适应的有机水凝胶,进一步实现凝胶材料在复杂环境中的工程化应用。论文主要由以下几个部分构成:第一章,绪论。从凝胶的基本概念出发,系统介绍了现有凝胶的种类和形成机理。简述了水凝胶的发展史,介绍了现有水凝胶材料在功能化及智能化方面的突破性进展,并从动态建构化学的角度出发,对不同类型智能水凝胶的构筑规律及应用探索进行了归纳总结。结合自然界中生物体凝胶材料的精细结构与自适应特点,引出合成均质凝胶材料的局限性,并从二元协同互补原理出发,得出了设计高度自适应性凝胶材料的一般准则,即设计兼具亲、疏水性异质网络结构的有机水凝胶,总结了不同类型的有机水凝胶的构筑规律及功能优势,瞄准目前凝胶材料的研究热点,从而引出了该论文的立题思想、研究内容和意义。第二章,基于动态建构化学,以生物相容性良好的功能化生物大分子作为凝胶因子与交联剂,设计并合成了含有多重动态交联(动态亚胺键、氢键、π-π相互作用等)的多孔水凝胶网络,展现了快速成胶、可自愈合、可注射、pH响应性及组织粘附性等功能优势,能够精准注射于伤口处并快速成型固化,有效避免周围组织挤压或形变所造成的损伤。当施加于活体伤口处时,可实现在10 s内高效止血。该材料有望作为长寿命、高效的医用伤口敷料,展现了在临床伤口护理领域的广阔应用前景。第三章,以功能化生物大分子为原料,通过简单的原位自由基聚合,协同引入多重化学以及物理交联的协同作用,如共价键、金属配位键、氢键以及π-π相互作用等,从而制备了多功能导电水凝胶。该导电水凝胶展现了可拉伸(800%)、热塑性、自愈性、自粘附性以及应力敏感性等多重功能优势。后续将其组装成柔性电容式应变传感器,可用于监测大、小规模的人体生理运动,同时可作为柔性电线参与到复杂的电路设计、修复及电子器件的组装等,为环境友好、高性能柔性电子器件的设计与开发开辟了 一条新途径。第四章,采用简单的原位聚合和一步溶剂置换法,以二元的多元醇-水溶剂作为分散介质,制备了一种集快速可逆的光致、热致变色(10 s)、优异的机械性能以及持久的抗冻(-30℃)耐热性能(一个月)等功能特性为一体的有机水凝胶体系。鉴于材料兼具优异的环境稳定性和可逆的双模式变色特性,可作为高分辨率、长寿命的信息载体,实现对复杂数据(二维码)的可逆显示及储存。此外,基于优异的光学性能,凝胶可进一步组装成智能窗,展现了优异的太阳光调节效率(ΔTsol=46.02%)、室温调节能力以及紫外防护能力,扩展了凝胶材料在智能显示及光学器件领域的应用前景。第五章,采用简单的一步乳化和原位聚合反应,制备了兼具两性离子基团和双亲表面特性的有机水凝胶。基于多重共价键、氢键和静电作用协同共存于异质网络中,凝胶展现了优异的可拉伸、可压缩和形变恢复性能。相互交联的亲、疏水网络具有相反的溶剂亲和性,能够响应周围不同的溶剂环境(水、油),从而改变凝胶表面和内部的亲、疏水性三维网络分布情况,呈现出抗溶胀性和可调的表面润湿性。基于抗溶胀性、疏水化作用以及静电作用的协同共存,凝胶具备高强度、普适的水下粘附性能,且凭借柔性动态的双亲表面,凝胶表现出对舟形藻(Navicula sp.)和杜氏藻(D.tertiolecta)两种海藻细胞模型的抗污损附着性能和高污损脱附效率(78%和67%)。本工作为开发高效稳定的海洋防污涂层提供了新的设计策略,有望扩展凝胶材料在环保型海洋防污领域的应用前景。
秦妍[3](2021)在《石墨烯基功能性气凝胶的制备及其在环境污染治理中的应用》文中指出随着工业化和城市化进程的快速推进,水污染、大气污染、土壤污染,以及噪声污染和电磁污染等各类环境污染问题日益严重,对自然环境和人类健康造成了威胁,亟需探索有效的治理方法和材料。石墨烯作为一种新型二维材料,由于具有大的比表面积、良好的化学稳定性、高的导电性能等优点,展现出相比于传统材料更加优异的性能,在治理环境污染问题方面的应用潜力逐渐被揭示。其中,将石墨烯片层组装成三维(3D)网络结构构筑石墨烯气凝胶(GA),其性质和应用均可被进一步拓宽,成为了研究的热点之一。近年来,以价格低廉的石墨粉作为原材料,利用氧化法制备氧化石墨烯(GO)作为前驱体实现GA的低成本宏量制备已取得极大进展,为促进其应用奠定了良好基础,但在GA制备和应用方面仍然面临着许多问题和挑战。首先,GO在组装过程中易发生随机物理连接和卷曲堆叠现象,导致GA的导电性能和机械性能通常较差;其次,在组装过程中GO片层间易发生无序搭建和组装,难以实现对孔道结构的精准调控;另外,与其他材料复合是实现GA功能化的主要策略,但是由于目前对复合材料组装过程中的微观机制认识不清晰,使得复合材料的组装缺乏清晰的指导,一些组装方案不尽合理,不仅限制了复合材料高效功能性的发挥,并且存在费时、高能耗和步骤繁琐等问题,对实际应用带来了极大的限制。针对上述问题,本论文首先探索了GO官能团对三维网络结构形成的影响,通过采用对含氧官能团控制还原的策略,实现GA三维网络结构形成与光催化剂纳米颗粒原位合成的同步优化,为GA的功能化和精准组装提供了高效途径;在此基础上,采用气泡模板和纳米粒子模板优化GA的孔道结构,并采用表面活性剂和单壁碳纳米管与GO复合分别实现了表面极性调节及机械性能增强,还提出了利用金属氧化物纳米粒子实现对GO片层界面交联的机制,为构筑具有良好机械性能和兼具优良功能性的GA提供了多种有意义的策略,为高性能GA的研发提供一定的理论指导;此外,重点考察了所构筑的石墨烯基功能性复合气凝胶在污染物吸附、光催化降解以及微波吸收等方面的性能,揭示了其在环境污染治理方面的广阔应用前景。论文包括以下几个部分:第一章,绪论。简要介绍了石墨烯和GO的基本结构和性质,汇总GA的制备方法和面临的问题,并探讨了石墨烯基复合材料制备的必要性和技术方案,分析了 GA在环境污染治理中的机理、优势和前景,最后概述了本论文的研究目的、内容和拟开展的工作。第二章,本部分基于控制还原策略同步实现石墨烯3D结构形成、光催化剂纳米颗粒负载及N掺杂,构建可在太阳光照射下规模化治理水污染的GA。采用改进的Hummers方法,以石墨为原材料低成本制备GO,基于热力学基本原理,选用乙二胺为弱还原剂,通过降低反应温度和时间,使GO片层逐步还原分步脱氧,实现了对其自组装过程的精准控制。还原氧化石墨烯(rGO)表面含氧官能团的选择性保留促进了 Zn2+的定点吸附,因此通过水热反应同步实现rGO的还原、氮掺杂以及纳米粒子(NPs)的成核和生长,制备的负载氧化锌NPs的氮掺杂石墨烯(ZnO/N-GA)具有良好的机械稳定性和对水溶性有机污染物优异的吸附性能。结合ZnO NPs与石墨烯形成的异质结界面,氮掺杂以及石墨烯3D网络结构所提高的导电性能,使ZnO/N-GA在可见光下高效降解水溶性有机污染物,为水和土壤污染的修复治理提供了新材料。第三章,本部分基于气泡/纳米粒子双模板协同构筑具有多级孔结构及优异机械性能的GA,实现对大量泄漏有机溶剂或原油的高效吸附和回收。通过在GO组装过程中引入气泡模板形成微米级孔道结构,增强孔道间的连通性,提高有机溶剂的扩散吸附能力;同时预先吸附在GO片层上的Cu2+,在水热还原时原位生成氧化铜(CuO)NPs,促进纳米级孔道结构的形成;多级孔结构的构建极大地增加了 GA的比表面积,并显着增强机械性能。受GA表面亲水性官能团和携载的NPs的影响,构建的GA对多种不同极性的有机溶剂均呈现出良好的吸附性能,并且由于其优良的机械稳定性,可以通过挤压实现对有机溶剂的回收,且GA材料可多次循环使用。采用此双模板策略构建的GA不仅在处理大量泄漏有机溶剂方面有很好的应用前景,还呈现出对水滴粘性吸附的特征,在集水领域也有一定的应用潜力。第四章,本部分在前述工作基础上,进一步将气泡/纳米粒子双模板协同表面活性剂调控和pH调节等策略,构筑具有超双亲性的GA,该材料在治理复合型有机污染物中具有良好性能。引入的表面活性剂一方面增强了气泡模板的稳定性,同时因其疏水链吸附在GO表面而亲水头基朝向气相,使GO片层的亲水性增加。而多价金属阳离子的引入在促进GO片层和气泡模板交联的同时,在还原过程中生成的金属氧化物NPs也增加了 GA孔隙表面的粗糙度,从而进一步增大了气凝胶表面润湿性能,因此气凝胶呈现出超双亲性的特征,对水溶性染料、有机溶剂、乳化废水等复合型污染物均呈现出良好的治理能力。此外,由于通过pH值改变可调控GO与表面活性剂的相互作用,该材料具有显着的pH响应性,可通过调节pH实现超双亲性至疏水性间不同润湿性能的转变,因此在油水分离领域也具有应用潜力。第五章,本部分通过将金属型单壁碳纳米管(metallic-CNT)与GO复合,实现GO片层表面机械性能的增强和导电性的提高,并采用Fe3O4纳米粒子促进GO界面交联并引入磁性,构筑了具有高导电性能、优异机械稳定性和良好微波吸收性能的GA。利用分子动力学模拟的方法探究了 metallic-CNT与GO之间的相互作用,发现metallic-CNT吸附在GO片层基面未被氧化的区域,其形成的连续网络结构在增强GO片层机械性能的同时,由于空间位阻效应促使纳米粒子吸附在片层边缘,在边缘处的纳米粒子赋予材料磁性的同时,起到增强片层间连接的作用,进一步增强了 GA的机械稳定性。经表征发现该材料的有效吸收带宽范围在4.4~18 GHz,反射损耗值最高可达-49 dB,在微波吸收中具有良好的应用前景。综上所述,本论文以石墨粉为原料制备的GO作为前驱体,探索了多种策略构筑具有良好机械性能且高效功能化的复合GA,并探究了理论机制,为解决GA机械性能差、孔道结构杂乱等问题提供技术途径,为GA材料组装提供更为清晰的理论指导,也为功能化的实现提供更多有效方案。构筑的复合气凝胶均具有优异的机械稳定性,分别在不同类型的污染物吸附、光催化降解以及电磁波吸收等方面呈现出良好的性能,因此在环境污染治理方面具有广阔的应用前景。本文研究工作既具有良好的理论指导意义,也具有较高的实际应用价值。
谢亿钱[4](2021)在《基于动态共价键的响应性Pickering泡沫和乳液》文中提出乳液和泡沫是一相(气相或液相)分散到另一相中形成的多相分散体系,被广泛应用于洗涤、采油、化妆品及生物医药等领域。传统的乳液和泡沫是由表面活性剂在油/水或气/液界面上的吸附稳定的,Pickering泡沫或乳液是一类由颗粒稳定的泡沫或乳液,相比于表面活性剂稳定的泡沫或乳液,Pickering泡沫或乳液具有更高的稳定性、更低的刺激性和更好的生物相容性。在某些应用领域中,既需要制备长时间稳定的乳液和泡沫,又需要乳液和泡沫能在短时间内破乳和消泡,甚至要求多次的乳化和破乳(或起泡和消泡)循环,而传统的加入泡沫剂(乳化剂)和消泡剂(破乳剂)的方法限制了乳液的再次乳化和泡沫的再次起泡,这需要制备响应性的泡沫和乳液,即在外界刺激下(例如pH、CO2、光、磁场等),稳定乳液和泡沫的颗粒或表面活性剂可以在表面活性和非表面活性状态下转化。因此,制备响应性的Pickering泡沫和乳液不仅具有高的稳定性和低毒性,而且可以实现反复起泡消泡与乳化破乳,大大降低了消泡与破乳的成本。借助于传统共价键和非共价相互作用对颗粒进行修饰是制备响应性颗粒的常见方法,但借助于传统共价键修饰往往需要复杂的合成方法,成本高且费时,而借助于非共价相互作用又具有相互作用较弱、易受浓度影响等缺点。动态共价键既具有类似于传统共价键的稳定性,又有非共价相互作用可逆性的优点,在制备响应性颗粒中更具备优势。在本论文中,制备了基于动态共价键的响应性乳液和泡沫,不需要借助复杂的合成,仅通过在水相中温和条件下的原位混合反应,就可制备响应性颗粒乳化剂,通过调节响应性颗粒浓度、油水比例和pH可以分别制备具有响应性的泡沫、液体弹珠(liquid marble)和具有响应性的水包油及油包水乳液,通过对颗粒进行交联,进一步提高了泡沫稳定性和颗粒的乳化能力,丰富了动态共价键乳液和泡沫体系,本文的具体内容如下:1.响应性Pickering泡沫和液体弹珠的研究。通过调节氨基醛基比与pH,制备了具有pH响应性的Pickering泡沫和液体弹珠。在pH=7.4的条件下,按照氨基醛基比为1:0.2,向聚烯丙基胺盐酸(PAH)中加入苯甲醛(BA)制备了疏水醛改性的PAH-BA颗粒分散液,pH≥7.4的条件下手摇或均质均可发泡,而在pH≤2的条件下消泡,所有泡沫均可以在起泡/消泡三个循环后再次发泡;同样条件下使用疏水的水杨醛与肉桂醛均可以制备响应性的泡沫,验证了该方法的通用性。将氨基醛基调整比为1:1,制备了疏水粉末颗粒,并用粉末颗粒制备具有响应性的液体弹珠,该液体弹珠可以在pH=11左右稳定,在pH=2.0左右破裂消失。2.响应性Pickering乳液的研究。通过调节氨基醛基比与油水比,制备了具有pH响应性的Pickering水包油和油包水乳液。在pH=8.0条件下,制备了疏水醛修饰的PAH-醛颗粒(氨基醛基比为1:0.4),与前一部分内容相同,该颗粒也是由疏水改性聚合物自聚形成的,该颗粒可以乳化稳定非极性油相(如C8-C14的直链烷烃,石蜡油等)和弱极性的甘油酯等,得到具有良好响应性的水包油乳液。进一步通过提高浓度或者改变油水比,可以制备粒径在200 nm左右的Pickering纳米乳液。通过提高醛基比例和pH,在高pH条件下(pH=11)可以制备响应性的油包水乳液。所得的水包油或油包水乳液均具备pH响应性,在pH≤2.0条件下破乳。3.动态共价交联对响应性Pickering泡沫和乳液的影响研究。通过邻苯二甲醛交联,制备了具有pH响应性的甲苯Pickering乳液和泡沫。因为PAH-BA溶于甲苯等强极性溶剂,而无法乳化强极性的油相,通过借助于邻苯二甲醛做交联剂,对PAH-BA颗粒进行动态共价交联,交联颗粒可以乳化制备粒径在200 nm左右的甲苯乳液;同时,交联颗粒具有更好的起泡性能,制备得到了稳定性更强的泡沫。交联颗粒制备的泡沫和乳液同样具有pH响应性,乳液或泡沫可以在pH=8.0的条件下稳定,而在pH=2.0的条件下破乳或者消泡。借助于动态共价键,简化了响应性颗粒的制备过程,为制备响应性的乳液和泡沫提供了新方法。
毛晓旭[5](2021)在《基于近红外染料修饰的聚前药两亲分子的生物可降解核交联纳米载体的制备及协同抗癌研究》文中认为目前普遍认为,与游离的线性多聚体药物相比,具有共价骨架的纳米颗粒有更好的稳定结构,并且在血液中的循环时间更长。本文采用活性自由基聚合、开环反应和铜(I)催化叠氮-炔烃点击反应相结合的方法,制备了含有还原响应性喜树碱(CPT)前药和光热转化近红外染料(IR780)的聚前药两亲性分子,其负载的药物含量可以根据需要通过调节单体投料比实现。所得的两亲性P[CPTM-coGMA(-IR780/-OH)]-b-POEGMA多聚体药物具有良好的溶解性,并可以在特定的溶剂中自组装成由巯基敏感的P[CPTM-co-GMA(-IR780/-OH)]疏水核和良好溶剂化的POEGMA亲水冠组成的纳米粒子。P[CPTM-co-GMA(-IR780/-OH)]核的交联可以通过残余羟基与六氯环三磷腈(HCCP;酸敏感和可生物降解)的反应来实现,从而形成结构稳定的核交联纳米粒子。DLS、TEM、UV-vis和荧光测试以及随后的体外细胞实验证实,组装的核交联(CCL)纳米粒子具有良好的稳定性、高的肿瘤微环境敏感度、可控的药物释放以及在近红外光照射下对He La细胞的严重细胞毒性。不仅如此,核交联(CCL)纳米粒子还可以作为纳米载体负载其他抗癌药物(姜黄素),实现协同高效治疗。总的来说,这项工作对智能反应和协同增强癌症治疗提供了一种简单快捷的选择。
孙娜[6](2020)在《功能化离子液体参与构筑的凝胶/阴离子传导膜体系的研究及其应用》文中认为离子液体是一类具有独特物理化学性质的材料,在研究领域引起了广泛的关注。由于离子液体几乎不挥发且不可燃,早期研究主要集中在开发离子液体作为绿色溶剂的应用上。然而,离子液体的多样性及可调的特性极大地扩展了其应用领域。也就是说,可以根据阴阳离子的结构来定制具有特殊物理化学性质的离子液体,从而有目的性地设计出针对特定应用的离子液体,这也是离子液体在科学研究领域广受欢迎的主要原因之一。由于离子液体组成及结构的灵活性,近年来,基于特定功能化离子液体先进材料的制备已经成为一大研究热点。一方面,可以利用改性及功能化后的离子液体参与构筑的有序分子聚集体进行超分子凝胶等功能性软材料的制备。另一方面,可以进一步利用有序分子聚集体的结构及尺寸效应构筑微观有序的离子传导材料,从而极大地拓展了其应用范围。作为离子液体的重要衍生物,聚离子液体既具有离子液体几乎所有的特性,兼具聚合物的实用性,在聚合物、离子液体及材料科学等多个研究方向引起了广泛地关注。聚离子液体的离子导电性、电化学稳定性及热稳定性等特性进一步促进了其在电化学领域的研究与应用。本论文以离子液体的可设计性与功能化为基础,设计合成了一系列具有特定功能的离子液体及聚离子液体,研究了其参与构筑的凝胶及聚合膜体系在光致变色、刺激响应及离子传导等方面的应用。研究工作分为以下五个部分:1.基于聚两性离子液体构筑的高强度离子凝胶。我们设计合成了一种可聚合的两性离子3-(1-乙烯基-3-咪唑)丙磺酸盐(ZIW),将其溶于离子液体中,通过原位光聚合的方法制备了一种双组分高强度离子凝胶。由于两性离子结构的特殊性,聚合物骨架上两性离子基团之间具有偶极-偶极相互作用,并且两性基团与体相离子液体间也存在离子-偶极相互作用,这使得双组分离子凝胶在未加任何交联剂的情况下即表现出了优异的机械强度,其强度可以与化学交联的凝胶体系相媲美。此外,该离子凝胶还表现出良好的自愈合能力、电化学稳定性和机械柔韧性,在柔性器件中具有一定的应用潜力。2.两性离子与多金属氧酸盐(POMs)共组装构筑的光致变色超分子水凝胶。合成出具有两亲性的两性离子3-(1-十六烷基-3-咪哇)丙磺酸盐(C16IPS),将其与多金属氧酸盐七钼酸铵(Mo7)共组装,制备了一种均匀、光学透明的超分子水凝胶。两性离子结构含有共价连接的阳离子和阴离子,其与POM阴离子团簇间存在静电引力和静电斥力的微妙平衡,并阻止了沉淀的产生,形成了光学透明的水凝胶。我们对凝胶的成胶行为、形貌、流变学特征和光致变色性能进行了详细的研究。通过调节C16IPS/Mo7摩尔比,分别获得了由高度有序的球状胶束或平行排列的蠕虫状胶束构成的超分子水凝胶。通过改变C16IPS浓度和C16IPS/Mo7摩尔比,可以实现水凝胶机械强度和光致变色能力的调节。特别是与纯的Mo7水溶液相比,含有相同Mo7浓度的超分子水凝胶具有明显增强的光致变色能力。这些超分子水凝胶在信息的可重复记录与存储方面具有巨大的应用潜力。3.基于双交联聚离子液体构筑的热/氧化还原响应水凝胶。我们设计合成了一种带有羧基的可聚合离子液体1-乙烯基-3-羧乙基咪唑氯盐(VmimCM),将其与温敏型聚合物单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)共聚得到了水凝胶化学交联的初级骨架。再利用铁离子和羧基之间的离子配位作用进一步进行物理交联,制备了一种双交联水凝胶。在温敏性PNIPAM基质中引入双交联的聚离子液体网络结构可以显着提高水凝胶的机械强度和离子导电性。基于PNIPAM优异的热敏性和聚离子液体的导电性能,水凝胶可以作为一种热响应开关来控制电路的断开与闭合,并具有良好的循环稳定性。此外,凝胶基质中的铁离子具有不同的氧化态,水凝胶还表现出良好的氧化还原响应性。4.碱性双网络水凝胶在全固态锌-空气电池中的应用。基于化学交联的聚电解质网络(聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸),PAMPS)和穿插其中的甲基纤维素(MC)构筑了一种双网络水凝胶。随后将高浓度的碱溶液(KOH)引入到PAMPS/MC水凝胶中,以提高凝胶的离子电导率(室温下可达105 mS.cm-1)。另外,PAMPS-K/MC水凝胶的结冰点可以降至-30℃左右。即使在-20℃环境下,水凝胶仍能保持可接受的离子电导率和力学性能,表现出优秀的抗冻性能。以PAMPS-K/MC碱性水凝胶为电解质膜组装的柔性锌-空气电池展现出良好的电化学性能、机械柔弹性,甚至在-20℃的低温下仍表现出可观的比容量和能量密度。5.具有液晶微观有序结构阴离子传导膜的构筑。我们选用了一系列可聚合两亲离子液体在水中自组装,对其组装形成的丰富液晶相采用原位光聚合的方法制备了具有不同微观结构的阴离子传导膜,并对其综合性能进行了详细的探究:(1)层状双氢氧化物(LDHs)参与构筑的微观有序复合阴离子传导膜。利用可聚合两亲离子液体在水中自组装形成的六角液晶相作为微反应器,采用原位共沉淀的方法在液晶的亲水区合成出LDHs。最后通过紫外光聚合构筑了一种保留有液晶微观有序结构的LDHs复合阴离子传导膜。通过对在液晶微反应器中生长出的LDHs进行SEM、TEM观察发现,六角液晶在LDHs的生长过程中起到了模板作用。另外,对LDH复合膜的IEC、溶胀度、载水率、OH-电导率、碱稳定性以及机械性能进行了表征,并与不含LDHs的阴离子传导膜进行比较后发现,LDHs复合膜具有更高的离子电导率、碱稳定性和力学性能。基于该复合膜组装的锌-空气电池具有更优异的电化学性能。(2)具有反相Ia3d双连续立方结构的阴离子传导膜。我们设计合成了可聚合的表面活性离子液体N-甲基-N-十四烷基-N,N-二烯丙基溴化铵,借助其自组装形成的液晶相,首次制备了具有反相Ia3d双连续立方结构的阴离子交换膜(AEM-Ia3d)。与具有六角和层状液晶微观结构的传导膜相比,AEM-Ia3dd展示出显着提高的OH-电导率,优异的水管理能力以及机械性能。此外,AEM-Ia3d膜具有一定的离子选择性传输能力,在保证OH-沿三维连续最小曲面以跳跃机制快速传导的同时,抑制了水合离子和醇类分子(如Zn(OH)42-和甲醇)的透过。除尺寸效应外,分子动力学模拟表明三维互联离子通道的曲率也有助于提高跳跃离子和扩散离子的选择性。
黄岩[7](2020)在《实现选择脱除硫化氢与高效提取锂离子的印迹技术研究》文中认为印迹技术是一种制备具有“记忆效应”智能材料的新手段,所得到的印迹材料能够高效识别、选择分离目标物。分析印迹材料的发展及应用现状,发现虽然近年来在环境领域得到了广泛的关注和研究,发展日趋成熟,但是也存在着一些问题需要进一步探究,以推进其工业化应用的进程。关于常规的分子(离子)印迹材料,存在以下问题:1)材料的物理化学性能、印迹位点对目标物的识别、吸附机理等理论问题;2)在面对复杂的干扰环境,印迹材料对目标物能否保持良好的选择吸附能力;3)当前印迹材料的再生方式仍以酸洗或有机溶剂萃取为主,这些常用的再生方法易造成吸附位点的破坏及溶损,也会消耗大量的化学药剂,带来相应的环境污染等实践问题。此外,在气体分子印迹材料的制备中,由于气体分子自身性质不稳定,在聚合反应体系中不易控制,且溶解度低,不能直接作为模板分子,需要寻找合适的替代模板分子,从而限制了印迹技术在此领域的应用。目前的研究仅涉及到CO2、NO和部分VOCs气体,而工业气体成分复杂多样,如果能开发出新型气体分子印迹聚合物,使其在气体的灵敏检测和高效净化及转化中发挥价值,这对于工业生产和印迹技术的发展是一个有价值的研究方向。针对硫化氢污染与硫资源紧缺的现状,结合当前干法脱硫剂存在的一些客观问题如选择性差、硫容较小、不易再生、以及硫资源的转化与回收等,本文将印迹技术应用于此,开发出能高选择性地捕集硫化氢并实现其资源化转化的硫化氢气体分子印迹材料。这不仅有利于气体净化及有价值资源的回收,也拓宽了印迹技术的应用领域。此外,针对锂资源的市场需求及提取回收的现状,结合当前锂离子印迹材料存在的问题,开发了几种新型印迹材料,以促进对锂离子的提取与回收,采用新型、绿色的再生方法以避免再生过程中存在的污染问题,并结合热力学计算、动力学和吸附等温模型拟合等方法对吸附机理进行探讨分析,为工业化应用提供理论依据。具体研究内容包括以下四个方面:一、采用一步水热合成法,在Keggin结构磷钼酸(H3PMo12O40)中合成PMo12@Zr-MOFs(UiO-66)材料,以此为载体,水分子为硫化氢的替代模板分子,丙烯酰胺(AAM)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂,过氧化苯甲酰和N,N-二甲基苯胺为引发剂,乙腈和乙酸乙酯为溶剂,通过表面印迹技术制备出具有核壳结构的PMo12@UiO-66@H2S-MIPs吸附材料。通过常温动态脱硫实验,考察了构筑硫化氢分子印迹聚合物(H2S-MIPs)相关因素对脱硫性能的影响,并获得其最佳制备条件:模板分子(H2O):功能单体(AAM):交联剂(EGDMA)的摩尔比为1:4:10,乙腈和乙酸乙酯的体积比为1:1,聚合反应时间为 24 h。通过 FT-IR、SEM、TEM 和 XRD 对 PMo12@UiO-66@H2S-MIPs进行表征,结果证明H2S-MIPs被成功负载到PMo12@UiO-66的表面,也展现出PMo12@UiO-66@H2S-MIPs 具有核壳结构。与 PMo12@UiO-66(载体)相比,PMo12@UiO-66@H2S-MIPs对硫化氢表现出更佳的去除能力,吸附量可达到24.05 mg/g。发现水蒸汽对PMo12@UiO-66@H2S-MIPs脱除硫化氢有促进作用,在C02的干扰下,该材料仍能保持对硫化氢高效吸附的状态,且硫化氢吸附量没有降低,表现出优异的H2S/C02选择分离性能。对于吸附后的PMo12@UiO-66@H2S-MIPs,选用180℃空气吹扫和常温臭氧处理对其进行再生,重复6次再生利用实验,其对硫化氢的吸附量仅降低了 11.5%。利用XPS和TGA对吸附前后的PMo12@UiO-66@H2S-MIPs进行表征,结果表明吸附后有硫单质的生成,说明硫化氢被成功转化成了硫资源,实现了硫化氢的资源化转化。对比PMo12@UiO-66@H2S-MIPs、PMo12@UiO-66 和 UiO-66@H2S-MIPs 的脱硫性能,并借助FT-IR、BET分析、XRD、XPS、ESR、TGA等表征手段,推断出PMo12@UiO-66@H2S-MIPs的选择脱硫机理为:硫化氢先被H2S-MIPs选择吸附,继而通过UiO-66的孔道扩散到吸附剂内部,然后在PMo12的氧化还原作用下,Mo6+被还原为Mo5+,硫化氢被氧化为单质硫,从而实现硫化氢的选择去除及资源化转化;使用后的吸附剂经180℃空气吹扫和常温臭氧处理,将Mo5+再氧化成Mo6+,实现其有效再生。因此,PMo12@UiO-66@H2S-MIPs具有优异的选择吸附性、再生及重复利用性,能有效摆脱干扰成分,有望应用于低浓度精细脱硫及硫磺回收的工业领域中。二、基于盐酸纯化处理的多壁碳纳米管(MWCNTs),分别以二苯并14冠4(DB14C4)和α-甲基丙烯酸(α-MAA)为螯合剂和功能单体,通过表面印迹技术合成出锂离子印迹聚合物(IIPs)。通过FT-IR、SEM及BET对IIPs的物理化学性能进行表征,结果表明印迹聚合物被负载到了 MWCNTs的表面,即IIPs被成功合成。考察温度及pH对吸附量的影响,发现在25℃、pH为6.0时,IIPs对锂离子吸附效果最佳,其最大吸附量为1362.56 μmol/g。通过动力学和吸附等温模型拟合,发现准一级动力学模型和Langmuir模型更符合IIPs对锂离子的吸附行为,在一定程度上说明了 IIPs的表面均匀,应属于单分子层吸附。以Na+、K+、Cu2+和Zn2+为干扰离子,研究IIPs的选择吸附性能,发现在复杂的吸附环境中仍能保持对锂离子的吸附优势,证明IIPs具有理想的选择吸附性能。选用1mol/L硝酸对吸附饱和的IIPs进行再生处理,重复10次吸附脱附实验后,锂离子吸附量仅下降了 10.3%,说明IIPs易再生且有良好的吸附稳定性。三、为获得廉价高效的印迹吸附剂,选用建材级蛭石为原料,结合硝酸蒸汽和超声波对其进行预处理,再以此为载体,通过表面印迹技术合成出廉价的锂离子印迹聚合物(IIPs)和非离子印迹聚合物(NIPs1和NIPs2)。考察硝酸蒸汽处理时间对吸附性能的影响,发现最佳处理时间为6 h。通过研究IIPs主要构筑元素的添加量对吸附性能的影响,确定出IIPs的最优合成条件:模板分子(LiNO3)、功能单体(α-MAA)和交联剂(EGDMA)的摩尔比为1:5:20,甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为1:2。通过BET、FT-IR、SEM及XRD手段对所制材料进行表征,结果表明硝酸蒸汽和超声波联合处理可以提高蛭石的比表面积、剥离其片层结构,也证明在蛭石表面成功负载上了印迹聚合物而得到IIPs。在pH为7.0、温度为25℃的条件下,IIPs表现出最佳的吸附性能,其最佳吸附容量为2852.61μmol/g。根据锂离子吸附量随着温度升高而降低的实验结果,通过热力学计算发现,IIPs对锂离子的吸附过程是放热的,且能够自发进行。从吸附等温拟合结果来看,Langmuir模型能更好地描述IIPs的吸附行为,说明IIPs具有均匀的表面,应该为单分子层吸附模式。在Na+、K+和Mg2+干扰的情况下,相比于NIPs1和NIPs2,IIPs对锂离子的选择吸附能力更高。采用硝酸洗涤的方式对吸附饱和的IIPs进行再生处理,并考察其重复利用性能,发现经10次循环利用实验,吸附量仅下降13.1%,表明IIPs有稳定的吸附性能。四、在前期研究中,锂离子印迹聚合物均以酸洗的方式来实现再生利用,这种再生方式不仅需要消耗化学药剂,也会产生大量的酸性洗脱废液。为解决上述问题,提出一种绿色、易操作的再生方法,即通过光照来实现材料的再生。为此,设计了一种光敏型锂离子印迹聚合物(P-IIPs),以偶氮苯衍生物和DB14C4为功能单体,通过表面印迹技术在M-C3N4表面进行交联聚合反应而制得。利用FT-IR、BET、SEM、TEM及XRD等对所制材料进行表征分析,结果说明P-IIPs被成功合成。考察P-IIPs在紫外-可见光照射下的光控性能,发现紫外光照射促进P-IIPs解吸锂离子,而可见光照射有利于P-IIPs吸附锂离子,在紫外-可见光重复交替照射过程中,P-IIPs表现出交替解吸与吸附锂离子的行为,说明P-IIPs有光控性能。动力学结果表明,P-IIPs在可见光照射下比黑暗条件下的吸附速率更快,并且可见光下的吸附量明显优于黑暗条件下,进一步证明可见光能促进P-IIPs对锂离子的吸附。此外,准二级动力学模型更符合P-IIPs对锂离子的吸附过程,说明该吸附过程为化学吸附。通过考察温度的影响发现,随着温度升高,吸附量逐渐增大,50℃为最佳吸附温度,并且在50℃下,P-IIPs在可见光照射下比黑暗条件下对锂离子的吸附效果更好,说明热效应和可见光对P-IIPs吸附锂离子起到了协同促进作用。考察P-IIPs的吸附性能发现,在常温条件下,其吸附量可达到3280.5μmol/g,Langmuir模型能更好地拟合其等温吸附过程。通过测试选择性能发现,P-IIPs在Na+、K+和Mg2+存在的情况下能保持对锂离子的吸附优势,证明了其优异的选择吸附性。采用紫外光照射和超声波联合的方式对P-IIPs的再生性能进行探究,发现吸附饱和的P-IIPs的解吸量能达到90%,经5次重复利用,吸附量有轻微的降低。分析上述实验结果得出P-IIPs的选择吸附机理为:一方面,DB14C4具有与Li+离子直径相匹配的空腔,且附带有四个氧原子,从而使Li+可以进入其空腔内部,并与其中的氧结合形成稳定的配合物;另一方面,偶氮苯类物质在紫外-可见光照射下有光致异构现象,能进行可逆的顺式和反式异构体转化;因此,基于DB14C4和偶氮苯衍生物的P-IIPs对锂离子具有选择性能、光控吸附与解吸性能。
吴雄辉[8](2020)在《乳液用新型结构嵌段/接枝共聚物的合成与表征》文中指出Pickering乳液是由吸附在水油两相界面的固体颗粒稳定的非均相分散体系。与传统的小分子表面活性剂稳定的乳液相比,Pickering乳液具有乳化剂用量少、毒性小以及液滴尺寸可调控性等优点,广泛应用于材料合成、采油、食品工业等领域。目前关于Pickering乳液的研究大多数都集中在水油体系,然而在某些场合需要避免水的存在,如Pickering乳液充当反应器用于对水敏感的反应,或Pickering乳液用于封装易于水解的药物。因此,非水Pickering乳液研究也非常重要。无论Pickering乳液还是非水Pickering乳液,高界面活性的粒子乳化剂是制备的关键。相比较传统固体粒子,聚合物粒子种类多,且可通过对粒子结构设计实现对其界面活性的调控。高界面活性聚合物粒子乳化剂的制备是Pickering领域近年来关注的重点。本论文围绕高界面活性聚合物粒子乳化剂的制备开展了以下研究:(1)高界面活性单分子链聚合物纳米粒子的合成及乳液应用。组合点击化学反应及可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合合成了一种新型嵌段共聚物。该嵌段共聚物的一个嵌段为具有超支化结构的脂肪族聚酯(G4),另一个嵌段为线型聚2-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(PDMAEMA)聚合物。然后在该线形-超支化二嵌段共聚物PDMAEMA-b-G4的DMF溶液中,采用小分子交联剂1,4-二碘丁烷分子链内交联PDMAEMA嵌段,得到单分子链聚合物纳米粒子(SCPNs)。以该SCPNs为乳化剂制备油包水(W/O)型,油包油(O/O)型以及油包离子液体(IL/O)型乳液。对PDMAEMA-b-G4嵌段共聚物及SCPNs的结构进行了详细表征。(2)新型杂接枝共聚物的合成及乳液应用。组合聚加成、可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合反应及原子转移自由基聚合反应(ATRP)合成了一种新型两亲性杂接枝共聚物。接枝共聚物主链为聚氨酯(PU),两支链分别为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA),且两支链接枝在主链同一接枝位点。对PU-g-PDMA/PMMA杂接枝共聚物的结构进行了详细表征,并对PU-g-PDMA/PMMA杂接枝共聚物在选择性溶剂中自组装进行了研究。以PU-g-PDMA/PMMA在选择性溶剂中组装体为Pickering乳化剂制备油包水(W/O)型及油包油(O/O)型Pickering乳液。对形成的乳液的性质进行了表征。
赵笑[9](2020)在《RAFT分散聚合诱导自组装制备双重响应性前药纳米粒子》文中研究说明肿瘤化疗成为现今肿瘤治疗方法的重要手段,原因是其在给药方式方法、多种药物联合化疗以及术后辅助化疗的迅速发展。但传统化疗药物在临床上面临很多问题,包括溶解性差、细胞摄取效率低以及无法靶向等,从而会对健康组织产生毒副作用。刺激响应性聚合物纳米粒子作为药物载体,能够对外部环境如pH、温度、光产生响应从而引发药物的“按需”释放,具有高效性、靶向肿瘤细胞、减少药物副作用等特点,因此其在药物载体设计方面受到了科学家们的广泛关注。另外,近年来发展起来的聚合诱导自组装(PISA)是一种高效的制备聚合物纳米粒子的方法。聚合诱导自组装(PISA)将聚合和自组装结合到一步,有效简化了聚合物纳米粒子的制备过程,并且可以在极高的浓度下制备聚合物纳米粒子(固含量可达50%)。尽管目前有很多关于制备响应性纳米粒子的工作,但利用聚合诱导自组装(PISA)制备肿瘤酸度和还原响应性的表面电荷变化的纳米粒子尚未见报道。另外,一般情况下药物的缓慢释放能够在一段时间内有效维持血药浓度,减少给药频率,控制病人的施药成本。但是在癌症治疗中,药物在肿瘤细胞中的快速释放能够抑制癌细胞的耐药性,因此比缓释有更好的治疗效果。药物的释放动力学对治疗效果有很大的影响,因此研究前药纳米粒子组分对释放行为的影响,对制备智能药物载体具有重要的意义。基于以上背景,我们利用喜树碱单体(CPTM)通过聚合诱导自组装(PISA)制备肿瘤酸度和还原响应的电荷变化的前药纳米粒子;并且研究前药纳米粒子中,其组分对药物释放行为的影响。具体研究成果如下:1.在10%固含量(100mg/g)的条件下通过聚合诱导自组装(PISA)的方法制备了具有还原性响应释放和pH响应性表面电荷变化的前药纳米粒子。首先,将聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(PHPMA)和聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(PDEAEMA)的二元共混物(摩尔比9/1)作为大分子RAFT试剂,在乙醇中进行喜树碱单体(CPTM)的RAFT分散聚合,制备前药纳米粒子。得到的前药纳米粒子的壳层链段为PHPMA和PDEAEMA。PDEAEMA链在生理环境中是疏水的收缩状态。相反,在肿瘤酸度条件下,PDEAEMA链的叔胺基团快速质子化,从而导致快速的亲-疏水转变和电荷的转变,并且研究了这种快速的电荷转变对肿瘤细胞内吞作用的影响。结果表明这种快速的电荷变化增强了肿瘤细胞对前药纳米粒子的内吞作用,因此具有良好的抗癌疗效。2.利用聚乙二醇作为大分子链转移剂(PEO114-CPADB),聚合诱导自组装(PISA)在5%固含量(50mg/g)下分散共聚甲基丙烯酸2-(二异丙基氨基)乙酯(DIPEMA)和喜树碱单体(CPTM),制备了一系列不同比例的DIPEMA/CPTM的PEO114-b-P(DIPEMA-co-CPTM)前药纳米粒子。接着利用DLS表征其pH响应行为,利用荧光光度计研究DIPEMA/CPTM比例对喜树碱(CPT)前药纳米粒子释放速率的影响。DIPEMA在酸性条件下质子化改变疏水链段的溶解性,从而改变纳米粒子的形貌,这会影响到前药纳米粒子的释放行为,因此可以达到调控药物释放速率的目的。
丁昊[10](2020)在《热固性树脂纳米尺度上微结构的形成及高温可再加工性能研究》文中研究表明热固性树脂是一类具有三维交联结构的高分子材料。因交联密度大,材料具有优异的机械性能以及耐溶剂腐蚀性,广泛应用于航空航天、汽车、涂料、粘合剂、电子封装等领域。但是,高度交联的结构导致树脂体系内部内应力大、耐疲劳性差以及材料韧性不足。因此,我们需要对热固性树脂做增韧改性。同时,简单的烧毁树脂材料会给环境带来巨大的负面影响,所以如何回收再利用热固性树脂成为了困扰科学家的一大难题。本文主要围绕着环氧热固性树脂增韧和回收再利用两大问题展开。首先,本文研究了商业化嵌段共聚物应用于环氧热固性树脂增韧的新路线及材料的微观纳米有序结构。其次,通过制备不同交换键不同基体的类玻璃高分子Vitrimer,探究了交换键化学结构和自催化作用对于Vitrimer再加工性能的影响。研究内容如下:(1)聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的结构改性及其用于纳米热固性树脂的制备通过9-BBN硼烷试剂选择性硼氢化氧化聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯中嵌段聚丁二烯支链上的碳碳双键,可以得到不同氧化程度的羟基化苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯。利用羟基继续引发ε-己内酯开环聚合,制备聚合物PS-b-PB(PCL)0.24-b-PS。研究表明,将其引入环氧热固性树脂后,由于反应诱致相分离机理而得到有序纳米结构的环氧热固性树脂。同时,还因为“核-壳”结构,使得材料韧性显着提高。(2)含受阻脲键的聚酚氧基Vitrimer材料的制备以及再加工性能的研究将三种不同的受阻胺和异佛尔酮二异氰酸酯IPDI反应后,得到端异氰酸酯基团的产物。利用端异氰酸酯基团与聚酚氧侧链上羟基基团的化学反应,制备热固性树脂材料。由于受阻脲键能在热刺激下发生交换反应,因此该材料具有高温可再加工性能。再加工与复溶解实验以及三点弯曲实验均显示,含有N,N’-二叔丁基乙二胺或N,N’-二乙基乙二胺结构的热固性树脂具备高温再加工性能,含有哌嗪结构的热固性树脂则不具备高温再加工性能。通过定量计算活化能Ea的大小也进一步证明了该结论。(3)含硼酸酯的聚乙烯醇基Vitrimer材料的制备以及再加工性能的研究首先合成了两种相似结构的二硼酸分子:含氮型和不含氮型。通过硼酸和聚乙烯醇侧链上的羟基反应,交联得到热固性树脂材料。通过再加工、复溶解和三点弯曲实验可知,两种硼酯热固性树脂都具备高温再加工性能。进一步,通过应力松弛实验定量计算活化能可知含氮型硼酸酯Vitrimer的Ea较小,能垒较低,硼酸酯交换更快,高温再加工性能更好。
二、Preparation of Nano-porous Materials(Ⅱ) by Cross-linking of Amphiphilic Self-assemblies(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Preparation of Nano-porous Materials(Ⅱ) by Cross-linking of Amphiphilic Self-assemblies(论文提纲范文)
(1)基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 倍半硅氧烷及其杂化高分子 |
1.2 OVS基杂化多孔聚合物的制备 |
1.2.1 自由基聚合 |
1.2.2 Friedel-Crafts反应 |
1.2.3 Heck反应 |
1.2.4 点击反应 |
1.2.5 基于OVS衍生物的多孔聚合物 |
1.3 SQs基多孔聚合物的应用 |
1.3.1 吸附 |
1.3.2 检测 |
1.3.3 催化 |
1.3.4 其他应用 |
1.4 课题的提出及本论文拟开展的工作 |
1.4.1 课题的提出 |
1.4.2 本论文拟开展的工作 |
参考文献 |
第二章 阳离子聚合制备倍半硅氧烷基杂化多孔聚合物 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及材料 |
2.2.2 试剂的纯化及处理 |
2.2.3 实验仪器及测试方法 |
2.2.4 八乙烯基倍半硅氧烷的合成 |
2.2.5 多孔聚合物CHPPs的合成 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应时间对OVS阳离子聚合的影响 |
2.3.2 溶剂对OVS阳离子聚合的影响 |
2.3.3 反应温度对OVS阳离子聚合的影响 |
2.3.4 CHPP的后功能化 |
2.3.5 CHPPs的CO_2吸附性能 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 六苯基噻咯功能化的倍半硅氧烷基杂化荧光多孔聚合物的设计合成及应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂及材料 |
3.2.2 试剂的纯化及处理 |
3.2.3 实验仪器及测试方法 |
3.2.4 多孔聚合物SHHPPs的合成 |
3.2.5 金属离子检测实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料合成及结构表征 |
3.3.2 热稳定性和形貌分析 |
3.3.3 荧光性能 |
3.3.4 孔性能分析 |
3.3.5 CO_2吸附 |
3.3.6 金属离子检测 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于梯形和笼形倍半硅氧烷的杂化纳米多孔聚合物的设计合成及应用研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂及材料 |
4.2.2 实验仪器及测试方法 |
4.2.3 多孔聚合物LCHPPs的合成 |
4.2.4 LCHPPs的吸附实验 |
4.2.5 LCHPPs的吸附动力学实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 制备及表征 |
4.3.2 LCHPPs的染料吸附 |
4.3.3 金属离子吸附 |
4.3.4 LCHPPs的循环利用性 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 三嗪功能化倍半硅氧烷基杂化多功能多孔聚合物的设计合成及应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂及材料 |
5.2.2 实验仪器及测试方法 |
5.2.3 多孔聚合物TSHPPs的合成 |
5.2.4 光降解实验 |
5.2.5 金属离子的吸附实验 |
5.2.6 硝基芳烃的检测 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 制备及结构表征 |
5.3.2 TSHPPs的形貌和热稳定性 |
5.3.3 光学性质 |
5.3.4 TSHPPs光催化降解染料 |
5.3.5 金属离子吸附 |
5.3.6 硝基芳香化合物的检测 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(2)智能工程凝胶的构筑及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 凝胶概述 |
1.1.1 定义 |
1.1.2 分类与构筑 |
1.2 智能水凝胶 |
1.2.1 水凝胶发展史 |
1.2.2 构筑 |
1.2.2.1 动态建构化学的概述 |
1.2.2.2 动态共价键的概述与分类 |
1.2.3 性能与应用 |
1.2.3.1 高强度水凝胶 |
1.2.3.2 自愈合水凝胶 |
1.3 自适应有机水凝胶 |
1.3.1 发展 |
1.3.2 分类与构筑 |
1.3.2.1 宏观有机水凝胶 |
1.3.2.2 二元分散介质有机水凝胶 |
1.3.2.2.1 二元分散介质中原位凝胶化 |
1.3.2.2.2 溶剂置换法 |
1.3.2.3 异质网络有机水凝胶 |
1.3.2.4 乳液凝胶 |
1.3.3 性能与应用 |
1.3.3.1 抗冻耐热性 |
1.3.3.2 机械灵活性 |
1.3.3.3 可调控的表面润湿性 |
1.3.3.4 组分兼容性 |
1.4 本论文的立题思想、研究内容和意义 |
参考文献 |
第二章 基于动态亚胺键构筑自愈合多糖水凝胶及用于伤口敷料 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品 |
2.2.2 测试与表征 |
2.2.3 分子合成 |
2.2.4 AD水凝胶的制备 |
2.2.5 pH响应性测试 |
2.2.6 流变学表征 |
2.2.7 自愈合及可注射性能表征 |
2.2.8 组织粘附性能表征 |
2.2.9 细胞毒性测试 |
2.2.10 体外止血实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 AD水凝胶的制备与基本表征 |
2.3.2 自愈合及可注射性能 |
2.3.3 组织粘附性能 |
2.3.4 细胞毒性及体内止血性能评估 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 多功能导电水凝胶的构筑及用于类皮肤应变传感器 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 多巴胺修饰的透明质酸(DHA)的合成 |
3.2.3 多功能水凝胶(MFHs)的制备 |
3.2.4 测试与表征 |
3.2.5 流变学表征 |
3.2.6 搭接剪切粘附测试 |
3.2.7 应变传感 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 MFHs的制备与基本表征 |
3.3.2 可拉伸及压缩性能 |
3.3.3 自愈合性能 |
3.3.4 热塑性 |
3.3.5 自粘附性能 |
3.3.6 电化学性能及模拟电路修复 |
3.3.7 人体运动的监测 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 环境稳定的光致、热致变色凝胶用于智能显示光学器件 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品 |
4.2.2 光致、热致变色凝胶(PTOs)的制备 |
4.2.3 测试与表征 |
4.2.4 光致变色性能的表征 |
4.2.5 热致变色性能的表征 |
4.2.6 抗冻、抗脱水性能的表征 |
4.2.7 PTOs智能窗的组装 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PTOs的设计与制备 |
4.3.2 光致变色性能 |
4.3.3 热致变色性能 |
4.3.4 抗冻及抗脱水性能 |
4.3.5 柔性PTOs显示器用于可重复信息擦写 |
4.3.6 PTOs智能窗 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 表面润湿性可调的有机水凝胶用于可再生海洋防污涂层 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品 |
5.2.2 两性离子有机水凝胶(COHGs)的制备 |
5.2.3 测试与表征 |
5.2.4 溶胀性测试 |
5.2.5 水下粘附测试 |
5.2.6 海洋防污测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 COHGs的制备与表征 |
5.3.2 可拉伸及压缩性能 |
5.3.3 抗溶胀性能 |
5.3.4 可调控的表面润湿性 |
5.3.5 水下粘附性能 |
5.3.6 海洋防污性能 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
论文的创新点和不足之处 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文及获奖情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(3)石墨烯基功能性气凝胶的制备及其在环境污染治理中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 石墨烯及氧化石墨烯的基本结构和性质 |
1.2.1 石墨烯的基本结构和性质 |
1.2.2 氧化石墨烯的基本结构和性质 |
1.3 石墨烯气凝胶的制备方法 |
1.3.1 无模板法 |
1.3.2 模板法 |
1.3.3 其他方法 |
1.4 石墨烯基复合气凝胶的制备 |
1.4.1 石墨烯/金属氧化物纳米粒子复合气凝胶 |
1.4.2 石墨烯/碳纳米材料复合气凝胶 |
1.5 石墨烯气凝胶在环境治理方面的应用 |
1.6 目的、意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 控制还原法构筑负载氧化锌纳米颗粒的氮掺杂石墨烯气凝胶及其在可见光下对染料的光催化降解性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 主要仪器 |
2.2.3 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 ZnO/N-GA的制备 |
2.3.2 ZnO/N-GA的表征 |
2.3.3 ZnO/N-GA的微观结构 |
2.3.4 ZnO/N-GA的光催化性能 |
2.3.5 ZnO/N-GA在规模化治理水污染中的应用前景 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于气泡/纳米粒子双模板构筑具有多级孔结构的石墨烯气凝胶及其在高效吸附有机溶剂中的应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验试剂与方法 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 主要仪器和设备 |
3.2.3 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 GA-b/NP的制备及表征 |
3.3.2 GA-b/NP的微观形貌 |
3.3.3 GA-b/NP的机械性能 |
3.3.4 GA-b/NP的密度变化 |
3.3.5 GA-b/NP的吸附性能 |
3.3.6 GA-b/NP对水滴的粘附性能及集水应用 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于气泡/纳米粒子模板协同表面活性剂和pH调控构筑超双亲性石墨烯气凝胶及其在复合型有机污染物治理中的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验试剂与方法 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 主要仪器和设备 |
4.2.3 实验步骤 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 PGA的制备 |
4.3.2 PGA的性质表征 |
4.3.3 PGA的微观结构 |
4.3.4 PGA的润湿性及吸附性能 |
4.3.5 双亲性PGA的形成机理 |
4.3.6 PGA对于复合型有机污染物的治理 |
4.3.7 疏水性PGA-b的油水分离性能表征 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 基于表面增强/界面交联的策略构筑具有高机械性能的石墨烯气凝胶及其在微波吸收中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验试剂与方法 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 主要仪器和设备 |
5.2.3 实验方法 |
5.2.4 分子动力学模拟 |
5.2.5 微波吸收性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 单壁碳纳米管在GO片层上的吸附规律 |
5.3.2 CGA的制备及表征 |
5.3.3 CGA的导电性能 |
5.3.4 CGA的机械性能 |
5.3.5 CGA的微波吸收性能 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 论文的创新点与展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(4)基于动态共价键的响应性Pickering泡沫和乳液(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 动态共价键 |
1.1.1 动态共价化学 |
1.1.2 动态共价键的要求 |
1.1.3 常见的动态共价键 |
1.2 Pickering乳液与泡沫 |
1.2.1 基本概念 |
1.2.2 物理化学性质 |
1.2.3 制备方法 |
1.3 响应性Pickering乳液与泡沫 |
1.3.1 通过非共价相互作用修饰改性 |
1.3.2 通过传统共价键修饰改性 |
1.3.3 通过动态共价键修饰改性 |
1.4 本论文的立题意义及研究内容 |
参考文献 |
第二章 基于动态共价键的响应性Pickering泡沫 |
2.1 引言 |
2.2 仪器与试剂 |
2.2.1 主要仪器 |
2.2.2 试剂 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 PAH-醛水分散液的制备 |
2.3.2 颗粒的~1H NMR表征 |
2.3.3 颗粒表面电荷Zeta电位测量 |
2.3.4 颗粒粒径的测量 |
2.3.5 动态表面张力测量 |
2.3.6 光学显微镜观察 |
2.3.7 界面粘弹性测量 |
2.3.8 临界聚集浓度(CAC)的测定 |
2.3.9 泡沫的制备 |
2.3.10 起泡性与泡沫稳定性的评价 |
2.3.11 泡沫循环性能的观察 |
2.3.12 PAH-醛疏水粉末的制备 |
2.3.13 液体弹珠的制备与pH响应性 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 颗粒PAH-BA的表征 |
2.4.2 动态表面张力测量 |
2.4.3 界面粘弹性 |
2.4.4 临界聚集浓度(CAC) |
2.4.5 基于PAH-醛的泡沫 |
2.4.6 不同浓度下制备的泡沫 |
2.4.7 不同氨基醛基比例对泡沫的影响 |
2.4.8 不同醛对泡沫的影响 |
2.4.9 泡沫的pH响应性 |
2.4.10 泡沫的循环性能 |
2.4.11 盐浓度和空气中二氧化碳的影响 |
2.4.12 液体弹珠及其pH响应性 |
2.4.13 机理探讨 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于动态共价键的响应性Pickering乳液 |
3.1 引言 |
3.2 仪器与试剂 |
3.2.1 主要仪器 |
3.2.2 试剂 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 PAH-醛乳化剂水分散液的制备 |
3.3.2 乳化剂PAH-BA颗粒表面电荷(Zeta电位)测量 |
3.3.3 乳化剂颗粒粒径的测量 |
3.3.4 乳液的制备 |
3.3.5 乳液类型的判断 |
3.3.6 乳液粒径的测量 |
3.3.7 动态界面张力测量 |
3.3.8 光学显微镜观察 |
3.3.9 荧光测量 |
3.3.10 乳液响应性及循环性能的观察 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 乳化剂PAH-BA颗粒的表征 |
3.4.2 油/水动态界面张力测量 |
3.4.3 PAH-BA作为乳化剂制备的石蜡油乳液 |
3.4.4 氨基醛基比对乳液的影响 |
3.4.5 PAH-BA浓度对乳液的影响 |
3.4.6 油水比对乳液的影响 |
3.4.7 不同油相对乳化效果的影响 |
3.4.8 乳液的pH响应性 |
3.4.9 乳液的循环性能 |
3.4.10 乳液的稳定性 |
3.4.11 不同醛的影响 |
3.4.12 油包水乳液 |
3.4.13 机理探讨 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 基于交联颗粒的响应性泡沫与乳液 |
4.1 引言 |
4.2 仪器与试剂 |
4.2.1 主要仪器 |
4.2.2 试剂 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 交联颗粒PAH-BA-oPA的制备 |
4.3.2 颗粒粒径与乳液粒径的测量 |
4.3.3 动态界面张力 |
4.3.4 临界聚集浓度(CAC)的测定 |
4.3.5 乳液的制备 |
4.3.6 泡沫的制备 |
4.3.7 光学显微镜测量 |
4.3.8 乳液和泡沫的pH响应性 |
4.3.9 乳液和泡沫的循环性能 |
4.3.10 泡沫和乳液稳定性的评价 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 交联颗粒的粒径 |
4.4.2 交联颗粒的pH响应性 |
4.4.3 动态界面张力 |
4.4.4 临界聚集浓度(CAC) |
4.4.5 交联密度的影响 |
4.4.6 浓度的影响 |
4.4.7 乳液的pH响应性 |
4.4.8 乳液的循环性能 |
4.4.9 乳液的稳定性 |
4.4.10 泡沫的起泡性与稳定性 |
4.4.11 泡沫的pH响应性 |
4.4.12 泡沫的循环性能 |
4.4.13 机理推测 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
本论文的创新点与不足之处 |
致谢 |
硕士期间发表论文情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)基于近红外染料修饰的聚前药两亲分子的生物可降解核交联纳米载体的制备及协同抗癌研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 两亲性聚合物 |
1.2.1 两亲性聚合物简介 |
1.2.2 两亲性聚合物在水溶液中的自组装 |
1.3 抗肿瘤纳米药物载体 |
1.3.1 纳米药物载体简介 |
1.3.2 肿瘤微环境刺激响应型纳米药物载体 |
1.3.3 核交联纳米药物载体 |
1.4 小分子抗癌药物喜树碱及其纳米载体的研究现状 |
1.4.1 喜树碱及其衍生物简介 |
1.4.2 喜树碱纳米载体的研究现状 |
1.5 本文的研究思路及主要内容 |
第二章 核交联双重刺激响应型纳米载体的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂及仪器 |
2.2.2 还原响应型喜树碱前药单体(CPTM)的合成 |
2.2.3 炔基功能化的近红外染料分子的合成 |
2.2.4 核交联双重刺激响应型聚合物的合成 |
2.2.5 纳米载体的制备 |
第三章 表征与应用 |
3.1 聚合物的表征 |
3.2 胶束的表征 |
3.3 胶束在生物医疗方面的应用 |
第四章 全文总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间的学术活动及成果情况 |
(6)功能化离子液体参与构筑的凝胶/阴离子传导膜体系的研究及其应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 离子液体 |
1.2.1 离子液体简介 |
1.2.2 离子液体的多样性、可设计性及功能化 |
1.2.3 表面活性离子液体 |
1.2.4 两性离子液体 |
1.2.5 聚离子液体 |
1.3 基于表面活性离子液体构筑的有序分子聚集体 |
1.3.1 两亲分子与有序分子聚集体 |
1.3.2 胶束 |
1.3.3 囊泡 |
1.3.4 液晶 |
1.4 离子液体参与构筑的凝胶体系 |
1.4.1 凝胶的定义与分类 |
1.4.2 离子液体作为溶剂构筑的凝胶体系 |
1.4.3 离子液体作为构筑基元形成的凝胶体系 |
1.4.3.1 表面活性离子液体参与构筑的超分子凝胶 |
1.4.3.2 聚离子液体凝胶 |
1.5 离子液体在阴离子传导膜中的应用 |
1.5.1 阴离子交换膜概述 |
1.5.2 聚离子液体在阴离子交换膜中的应用 |
1.6 本论文的立题思想、研究内容及意义 |
参考文献 |
第二章 基于聚两性离子构筑的高强度离子凝胶 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂 |
2.2.2 两性离子3-(1-乙烯基-3-咪唑)丙磺酸盐(ZIW)的合成 |
2.2.3 离子液体的合成 |
2.2.4 1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐(VBIMBr)的合成 |
2.2.5 离子凝胶的合成 |
2.2.6 表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 离子凝胶的制备及其结构表征 |
2.3.2 离子凝胶的机械性能 |
2.3.3 离子凝胶的电化学性能 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第三章 两性离子与多金属氧酸盐共组装构筑的光致变色超分子水凝胶 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂 |
3.2.2 化合物3-(1-烷基-3-咪唑)丙磺酸盐(C_nIPS)的合成 |
3.2.3 化合物1-甲基-3-十二烷基咪唑溴盐(C_(12)MIMBr)的合成 |
3.2.4 水凝胶的制备 |
3.2.5 表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 凝胶化行为 |
3.3.2 凝胶形成机理的研究 |
3.3.3 凝胶的流变学研究 |
3.3.4 凝胶的光致变色性能研究 |
3.4 结论 |
参考文献 |
第四章 基于双交联聚离子液体构筑的热/氧化还原响应水凝胶 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 试剂 |
4.2.2 1-乙烯基-3-羧乙基咪唑氯盐(VmimCM)的合成 |
4.2.3 poly([NIPAM]_x-co-[VmimCM]_y)水凝胶的制备 |
4.2.4 表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 水凝胶的制备及其结构表征 |
4.3.2 温度响应性 |
4.3.3 机械性能分析 |
4.3.4 导电性能 |
4.3.5 氧化还原响应性 |
4.4 结论 |
参考文献 |
第五章 碱性双网络水凝胶电解质在全固态锌-空气电池中的应用 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂 |
5.2.2 PAMPS-K/MC水凝胶电解质的制备 |
5.2.3 表征 |
5.2.4 全固态锌-空气电池的组装方法及性能表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PAMPS-K/MC水凝胶的制备 |
5.3.2 PAMPS-K/MC水凝胶的机械性能 |
5.3.3 PAMPS-K/MC水凝胶的抗冻性能 |
5.3.4 PAMPS-K/MC水凝胶的导电性能 |
5.3.5 基于PAMPS-K/MC水凝胶的锌-空气电池 |
5.4 结论 |
参考文献 |
第六章 两亲离子液体自组装构筑的具有液晶微观有序结构的阴离子传导膜 |
6.1 层状双氢氧化物参与构筑的微观有序复合阴离子传导膜 |
6.1.1 引言 |
6.1.2 实验部分 |
6.1.2.1 试剂 |
6.1.2.2 1-乙烯基-3-十二烷基咪唑氯盐(C_(12)VIMCl)的合成 |
6.1.2.3 液晶样品的制备 |
6.1.2.4 LDH复合阴离子传导膜的制备 |
6.1.2.5 实验仪器及表征方法 |
6.1.3 结果与讨论 |
6.1.3.1 液晶相的构筑及分析 |
6.1.3.2 LDHs的原位沉淀 |
6.1.3.3 LDH复合膜的制备及结构表征 |
6.1.3.4 LDH复合膜的性能评价 |
6.1.3.5 锌-空气电池性能测试 |
6.1.4 结论 |
6.2 具有反相Ia3d双连续立方结构的阴离子传导膜的构筑 |
6.2.1 引言 |
6.2.2 实验部分 |
6.2.2.1 试剂 |
6.2.2.2 N-甲基-N-烷基-N,N-二烯丙基溴化铵单体的合成 |
6.2.2.3 液晶样品的配制及传导膜的制备 |
6.2.2.4 实验仪器及表征方法 |
6.2.3 结果与讨论 |
6.2.3.1 液晶相态的表征及其在膜中的固定 |
6.2.3.2 液晶微观有序阴离子传导膜的性能研究 |
6.2.3.3 碱稳定性分析 |
6.2.3.4 AEM-Ia3d膜的选择性传导 |
6.2.4 结论 |
参考文献 |
论文的创新点与不足之处 |
致谢 |
发表论文与参会情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)实现选择脱除硫化氢与高效提取锂离子的印迹技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 印迹技术简介 |
1.1.1 印迹聚合物发展历程 |
1.1.2 印迹聚合物合成原理 |
1.1.3 构筑印迹聚合物的主要元素 |
1.1.4 印迹聚合物的制备方法 |
1.2 印迹聚合物的应用领域 |
1.2.1 水环境 |
1.2.2 大气环境 |
1.2.3 土壤环境 |
1.3 硫化氢去除及硫资源回收的必要性 |
1.3.1 硫化氢的性质及危害 |
1.3.2 硫化氢的去除方法 |
1.3.3 硫资源回收 |
1.4 提取及回收锂资源的必要性 |
1.4.1 锂的应用及市场需求 |
1.4.2 锂资源的分布情况 |
1.5 提取及回收液态锂资源的研究进展 |
1.5.1 沉淀法 |
1.5.2 煅烧浸取法 |
1.5.3 溶剂萃取法 |
1.5.4 碳化法 |
1.5.5 离子交换树脂法 |
1.5.6 吸附法 |
1.5.7 锂离子印迹聚合物 |
1.6 选题意义及研究内容 |
1.6.1 选题意义 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.7 技术路线 |
第二章 基于PMo_(12)@UiO-66的核壳结构H_2S印迹聚合物的调控制备及其选择吸附性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 PMo_(12)@UiO-66@H_2S-MIPs的制备 |
2.2.4 硫化氢吸附实验 |
2.2.5 材料表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 构筑H_2S-MIPs相关因素的影响 |
2.3.2 材料的表征结果 |
2.3.3 脱硫性能 |
2.3.4 PMo_(12)@UiO-66添加量的影响 |
2.3.5 水蒸汽的影响 |
2.3.6 选择性能 |
2.3.7 再生性能 |
2.3.8 脱硫机理探讨 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于MWCNTs的锂离子印迹聚合物的制备及其选择吸附性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 锂离子印迹聚合物(ⅡPs)的制备 |
3.2.4 锂离子的测定方法 |
3.2.5 吸附脱附实验 |
3.2.6 材料表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料的表征结果 |
3.3.2 吸附动力学 |
3.3.3 pH的影响 |
3.3.4 等温吸附 |
3.3.5 选择性能 |
3.3.6 再生性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于建材级蛭石的锂离子印迹聚合物的制备及其选择吸附性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 锂离子印迹聚合物(ⅡPs)的制备 |
4.2.4 锂离子的测定方法 |
4.2.5 吸附脱附实验 |
4.2.6 材料表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 构筑ⅡPs相关因素的影响 |
4.3.2 材料的表征结果 |
4.3.3 吸附动力学 |
4.3.4 pH的影响 |
4.3.5 温度的影响 |
4.3.6 等温吸附 |
4.3.7 选择性能 |
4.3.8 再生性能 |
4.4 本章小结 |
第五章 光敏锂离子印迹聚合物的制备及其光控吸附与再生性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 光敏型锂离子印迹聚合物(P-ⅡPs)的制备 |
5.2.4 锂离子的测定方法 |
5.2.5 吸附脱附实验 |
5.2.6 材料表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 材料的表征结果 |
5.3.2 光控性能 |
5.3.3 吸附动力学 |
5.3.4 温度影响 |
5.3.5 pH的影响 |
5.3.6 等温吸附 |
5.3.7 选择性能 |
5.3.8 再生性能 |
5.3.9 吸附机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 论文创新点 |
6.3 存在的问题及建议 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间学术成果 |
博士期间所获荣誉 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)乳液用新型结构嵌段/接枝共聚物的合成与表征(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 Pickering乳液 |
1.2 Pickering乳液的分类 |
1.2.1 水-水体系 |
1.2.2 油-水体系 |
1.2.3 非水体系 |
1.3 Pickering乳液的应用 |
1.3.1 乳液聚合 |
1.3.2 界面催化 |
1.3.3 材料制备 |
1.4 本论文的目的、内容及意义 |
参考文献 |
第2章 单分子链聚合物纳米粒子的合成及乳液应用 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 含炔基的脂肪族聚酯超支化分子(G4)的制备 |
2.2.3 G4-EMP的制备 |
2.2.4 线性-超支化二嵌段共聚物(PDMAEMA-b-G4)的制备 |
2.2.5 具有交联头和树枝状尾的SCPNs的制备 |
2.2.6 SCPNs稳定的Pickering乳液的制备 |
2.2.7 分析与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 含炔基的第四代脂肪族聚酯树枝状超支化分子的制备 |
2.3.2 G4-EMP的制备 |
2.3.3 PDMAEMA-b-G4 的制备 |
2.3.4 SCPNs的制备 |
2.3.5 SCPNs稳定的Pickering乳液的制备 |
2.4 结论 |
参考文献 |
第3章 两亲性杂接枝共聚物的合成及乳液应用 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料与试剂 |
3.2.2 2 ,2,5-三甲基-1,3-二恶烷-5-羧酸2-丙炔基乙基酯(C1)的制备 |
3.2.3 2 ,2,5-5-三甲基-1,3-二恶烷-5-羧酸2-叠氮基乙基酯(C2)的制备 |
3.2.4 3 -羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸2-叠氮基乙酯(C3)的制备 |
3.2.5 (3-(2-(((3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酰基)氧基)乙基)-3H-吡唑-5-基)甲基2,2,5-三甲基-1,3-二恶烷-5-羧酸盐(C4)的制备 |
3.2.6 (3-(10-(羟甲基)-6,6,10-三甲基-7,11-二氧代-4-硫代氧-8,12-二氧杂-3,5-二硫代癸酸酯-14-基)-3H-吡唑-5-基)甲基2,2,5-三甲基-1,3-二恶烷-5-羧酸酯(C5)的制备 |
3.2.7 (3-(10-((((2-溴-2-甲基丙酰基)氧基)甲基)-6,6,10-三甲基-7,11-二氧代-4-硫代氧-8,12-二氧代-3,5-二硫代十四烷-14-基)-3H-吡唑-5-基)甲基2,2,5-三甲基-1,3-二恶烷-5-羧酸盐(C6)的制备 |
3.2.8 (3-(10-((((2-溴-2-甲基丙酰基)氧基)甲基)-6,6,10-三甲基-7,11-二氧代-4-硫代氧-8,12-二氧代-3,5-二硫代十四烷-14-基)-3H-吡唑-5-基)甲基3-羟基-2-(羟甲基)-2-甲基丙酸酯(C7)的制备 |
3.2.9 功能性聚氨酯聚合物(fPU)的制备 |
3.2.10 PU-g-PDMA/PMMA两亲性杂接枝共聚物的制备 |
3.2.11 PU-g-PDMA/PMMA接枝共聚物的组装 |
3.2.12 PU-g-PDMA/PMMA胶束稳定的Pickering乳液的制备 |
3.2.13 分析与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 C7的制备 |
3.3.2 PU-g-PDMA/PMMA制备 |
3.3.3 PU-g-PDMA36/PMMA42 胶束的制备 |
3.3.4 PU-g-PDMA36/PMMA42 胶束稳定的Pickering乳液 |
3.4 结论 |
参考文献 |
总结与展望 |
致谢 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
(9)RAFT分散聚合诱导自组装制备双重响应性前药纳米粒子(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合 |
1.1.1 可控/活性自由基聚合(CRP) |
1.1.2 可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合 |
1.2 聚合诱导自组装(PISA) |
1.2.1 两亲性嵌段聚合物的自组装 |
1.2.2 聚合诱导自组装 |
1.3 刺激响应性聚合物药物载体 |
1.3.1 pH响应性聚合物药物载体 |
1.3.2 还原响应性聚合物药物载体 |
1.4 电荷反转型聚合物药物载体 |
1.5 本论文设计思想 |
参考文献 |
第二章 聚合诱导自组装制备双重响应性的前药纳米粒子 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料和试剂 |
2.2.2 喜树碱单体的合成 |
2.2.3 大分子RAFT试剂PHPMA_(55)的合成 |
2.2.4 大分子RAFT试剂PDEAEMA_(61)的合成 |
2.2.5 大分子RAFT试剂PDMAEMA_(63)的合成 |
2.2.6 聚合诱导自组装制备PHPMA_(55)/PDEAEMA_(61)-b-PCPTM_(10)前药纳米粒子 |
2.2.7 聚合诱导自组装制备HPMA_(55)-b-PCPTM_(10)前药纳米粒子 |
2.2.8 聚合诱导自组装制备PHPMA_(55)/PDMAEMA_(63)-b-PCPTM_(10)前药纳米粒子 |
2.2.9 前药纳米粒子的胶体稳定性 |
2.2.10 体外还原调节药物释放 |
2.2.11 前药纳米粒子的细胞内吞 |
2.2.12 MTT法测定体外细胞毒性 |
2.2.13 仪器与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PHPMA_(55),PDEAEMA_(61)和PDMAEMA_(63)大分子RAFT试剂的合成与表征 |
2.3.2 PISA制备不同组成的前药纳米粒子 |
2.3.3 前药纳米粒子的表面电荷,稳定性和细胞内吞 |
2.3.4 还原响应性药物释放和抗癌作用 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 药物释放速率的可调性研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料和试剂 |
3.2.2 合成大分子链转移剂聚乙二醇二硫代苯甲酸酯(PEO_(114)-CPADB) |
3.2.3 合成喜树碱单体 |
3.2.4 RAFT分散共聚制备一系列PEO_(114)-b-P(DIPEMA-co-CPTM)纳米粒子 |
3.2.5 纳米粒子的pH响应行为 |
3.2.6 体外药物控制释放 |
3.2.7 仪器与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 合成大分子链转移剂聚乙二醇二硫代苯甲酸酯PEO_(114)-CPADB |
3.3.2 利用PISA制备前药纳米粒子 |
3.3.3 研究纳米粒子的pH响应行为 |
3.3.4 研究不同组分对纳米粒子药物释放的影响 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 论文总结 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(10)热固性树脂纳米尺度上微结构的形成及高温可再加工性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 热固性树脂材料的增韧改性 |
1.2.1 橡胶弹性体增韧环氧树脂 |
1.2.2 热塑性树脂增韧环氧树脂 |
1.2.3 纳米粒子增韧环氧树脂 |
1.2.4 液晶高分子增韧环氧树脂 |
1.2.5 嵌段共聚物增韧环氧树脂 |
1.3 运用嵌段共聚物调控热固性树脂纳米结构 |
1.3.1 自组装机理 |
1.3.2 反应诱致微相分离机理 |
1.3.3 运用嵌段共聚物调控热固性树脂纳米结构的影响因素 |
1.4 类玻璃高分子(Vitrimer) |
1.4.1 定义 |
1.4.2 反应机理 |
1.4.3 环氧树脂基Vitrimer材料的进展 |
1.5 本论文研究目的与内容 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
参考文献 |
第2章 聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯嵌段共聚物的结构改性及其用于纳米热固性树脂的制备 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 羟基SBS(PS-b-PB(OH)_(0.24)-b-PS)的合成 |
2.2.3 接枝聚合物(PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS)的合成 |
2.2.4 含PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS的环氧热固性树脂的制备 |
2.3 表征方法 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS合成路线 |
2.4.2 含PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS的环氧热固性树脂的微相结构研究 |
2.4.3 含PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS的环氧热固性树脂的动态力学热分析研究 |
2.4.4 含PS-b-PB(PCL)_(0.24)-b-PS的环氧热固性树脂的力学性能研究 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第3章 含受阻脲键的聚酚氧基Vitrimer材料的制备以及再加工性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 含受阻脲键的二异氰酸类交联剂(HUDI)的合成 |
3.2.3 含受阻脲键的热固性树脂(PH-HUB)的制备 |
3.3 表征方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 含受阻脲键热固性树脂(PH-HUB)的制备 |
3.4.2 含受阻脲键热固性树脂(PH-HUB)的再加工和复溶解性能研究 |
3.4.3 含受阻脲键热固性树脂(PH-HUB)的动态力学热分析研究 |
3.4.4 含受阻脲键热固性树脂(PH-HUB)的应力松弛研究 |
3.4.5 含受阻脲键热固性树脂(PH-HUB)的力学性能研究 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第4章 含硼酸酯的聚乙烯醇基Vitrimer材料的制备以及再加工性能的研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 二硼酸(DBA)的合成 |
4.2.3 含氮型二硼酸(DBA(N))的合成 |
4.2.4 含硼酸酯的热固性树脂的制备 |
4.3 表征方法 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 含硼酸酯的热固性树脂的制备 |
4.4.2 含硼酸酯的热固性树脂的可再加工和复溶解性能研究 |
4.4.3 含硼酸酯的热固性树脂的热性能 |
4.4.4 含硼酸酯的热固性树脂的应力松弛研究 |
4.4.5 含硼酸酯的热固性树脂的力学性能研究 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第5章 全文总结 |
5.1 本论文的主要内容 |
5.2 本论文的创新点 |
5.3 展望 |
第6章 致谢 |
攻读硕士期间已发表或录用的论文 |
四、Preparation of Nano-porous Materials(Ⅱ) by Cross-linking of Amphiphilic Self-assemblies(论文参考文献)
- [1]基于八乙烯基倍半硅氧烷的杂化多孔聚合物的制备策略及应用研究[D]. 杜雅静. 山东大学, 2021(11)
- [2]智能工程凝胶的构筑及其性能研究[D]. 张卓. 山东大学, 2021(11)
- [3]石墨烯基功能性气凝胶的制备及其在环境污染治理中的应用[D]. 秦妍. 山东大学, 2021(11)
- [4]基于动态共价键的响应性Pickering泡沫和乳液[D]. 谢亿钱. 山东大学, 2021(09)
- [5]基于近红外染料修饰的聚前药两亲分子的生物可降解核交联纳米载体的制备及协同抗癌研究[D]. 毛晓旭. 合肥工业大学, 2021(02)
- [6]功能化离子液体参与构筑的凝胶/阴离子传导膜体系的研究及其应用[D]. 孙娜. 山东大学, 2020(08)
- [7]实现选择脱除硫化氢与高效提取锂离子的印迹技术研究[D]. 黄岩. 山东大学, 2020(12)
- [8]乳液用新型结构嵌段/接枝共聚物的合成与表征[D]. 吴雄辉. 湘潭大学, 2020(02)
- [9]RAFT分散聚合诱导自组装制备双重响应性前药纳米粒子[D]. 赵笑. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [10]热固性树脂纳米尺度上微结构的形成及高温可再加工性能研究[D]. 丁昊. 上海交通大学, 2020(01)