超支化聚酰胺胺功能性仿贝壳结构材料

发布时间：2017-11-10 06:16

  本文关键词：超支化聚酰胺胺功能性仿贝壳结构材料

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【摘要】：贝壳珍珠层具有优异的力学性能,如强度大、韧性高等,这些都源于贝壳所独有的“砖”-“泥”交替组装的多层次层状结构。受到贝壳结构的启发,人们制备了许多高强度和高韧性的具有仿贝壳珍珠层结构的复合材料。进而,通过将功能性的结构材料,比如能够发射荧光的双金属氧化物薄片或具有优异导电性的石墨烯片层,与聚合物组装,研究者还制成了具有荧光功能或导电功能的仿贝壳结构材料。但是,当前的报道中,具有多重功能的仿贝壳结构材料还相对较少。能够发射荧光的超支化聚酰胺胺(HPAMAM)分子结构中带有丰富的伯胺、仲胺和叔胺基团,能够与纳米粘土形成氢键作用,是构建荧光仿贝壳结构复合材料的理想基体聚合物。HPAMAM能与铜离子(Cu2+)发生络合,而Cu2+的引入将会为这种荧光仿贝壳材料带来新的性能。通过引入Cu2+与HPAMAM形成物理交联,可以提高HPAMAM/纳米粘土仿贝壳复合材料的力学强度：利用Cu2+优异的抑菌效果,可以赋予这种仿贝壳结构材料以抗菌活性。在本论文研究的第一部分,我们充分地利用了HPAMAM的结构特点,制备了具有抗菌、荧光性质和力学强度提升的HPAMAM/纳米粘土仿贝壳结构复合薄膜。可以预见的是这种多功能复合膜在生物学领域具有很高的潜在利用价值。HPAMAM具有荧光性质,并且发射波长范围较宽,因而HPAMAM的发射光谱能够与其他荧光物质的吸收光谱产生部分重叠,实现供体和受体之间高效的荧光共振能量转移(FRET)。在本论文的第二部分,我们首先设法提高了HPAMAM的发光强度,然后在]HPAMAM/纳米粘土薄膜中引入了不同种类和不同数量的小分子荧光物质,制成了能够同时发射多重颜色荧光的仿贝壳结构材料。当我们以HPAMAM为荧光供体,而选择核黄素(R)和罗丹明B(RhB)为荧光受体时,在一个恰当的比例下,这种仿贝壳薄膜材料能够在365 nm波长的紫外光激发下发射出明亮的白光。我们期望这种新的设计能够为其他多功能仿贝壳材料的研究提供借鉴。总之,我们目前对基于超支化聚酰胺胺的功能性仿贝壳结构材料的研究已经取得了一些有意义的结果,但是我们相信,还有更多、也更加有趣的基于超支化聚酰胺胺的功能性材料有待探索和开发。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ323.6;TB383.4

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本文编号：1165421