二维高分子的合成及其在表面修饰方面的应用
发布时间：2022-08-09 19:24
二维高分子指由共价键连接的重复单元在二维平面内组成的片状大分子。由于其独特的二维网络结构,二维高分子材料表现出与一维线形高分子和三维体形高分子所不同的新奇性质,因而在基础研究和技术应用方面都引起了广泛的兴趣。与一维和三维高分子相比,二维高分子的设计和合成具有更大的挑战。多年来研究者们进行了不断的探索,其中拓扑化学固相聚合法被视为比较成功的合成方法。拓扑化学固相聚合法通过将单体分子凝结成单晶或晶态的单分子膜来实现单体分子的规整排列,并随后在这类固态形式中以拓扑化学反应进行单体的原位聚合。通过拓扑化学固相聚合法,研究者们制备出了结构规整的、大面积的以及克级别产量的二维高分子。然而拓扑化学固相聚合法也存在着诸多缺点。例如单体必须在晶态下进行聚合这一先决条件要求单体的分子结构要适于结晶,这导致单体的分子结构和官能度受到限制,在单体分子的设计、合成、结晶等环节上需要花费大量的精力。此外,以晶体为模板难以实现二维高分子产物在形状上的多样化,晶体中的晶畴界限限制了产物的尺寸。上述诸多缺陷都是现有二维高分子合成方法中亟待解决的问题。本文发展了一种以非结晶的方式合成二维高分子的策略,有效地避免了上述问题...
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 二维材料
1.1.1 二维材料概论
1.1.2 二维有机材料
1.1.3 二维无机材料
1.1.4 二维超分子材料
1.2 二维高分子
1.2.1 二维高分子的界定
1.2.2 二维高分子的合成概论
1.2.3 气液界面法合成二维高分子
1.2.4 晶体法合成二维高分子
1.2.5 二维共价有机骨架制备二维高分子
1.2.6 固体基底上制备二维高分子
1.2.7 溶液相合成二维高分子
1.3 溶致液晶在二维组装体中的聚合
1.3.1 溶致液晶
1.3.2 两亲分子的二维组装体
1.3.3 两亲分子在溶液相二维组装体中的聚合
1.3.4 两亲分子在界面上二维组装体中的聚合
1.4 双子两亲分子
1.4.1 双子两亲分子概论
1.4.2 双子两亲分子的组装体
1.4.3 双子两亲分子的聚合
1.5 金纳米棒的表面改性
1.5.1 金纳米棒的水相合成
1.5.2 金纳米棒的表面改性
1.5.3 配体聚合法改性金纳米棒
1.6 本论文的选题及设计思路
1.7 本论文的主要研究内容
第二章 二维高分子的合成
2.1 引言
2.2 材料和设备
2.2.1 药品和试剂
2.2.2 仪器和设备
2.3 实验方法
2.3.1 配体合成
2.3.2 二氧化硅粒子的合成
2.3.3 临界胶束浓度的测定
2.3.4 吸附曲线的测定
2.3.5 二维高分子膜的制备
2.3.6 分子动力学模拟
2.4 结果与讨论
2.4.1 二维高分子net-poly(MA-11-2-11-MA)的合成与表征
2.4.2 单体分子结构对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.3 单体浓度对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.4 聚合反应转化率对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.5 Net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的理论模拟
2.4.6 二维高分子在聚合过程中的结构变化
2.4.7 二维高分子的官能化
2.4.8 二维高分子胶囊的微结构
2.5 本章小结
第三章 纳米粒子表面的二维聚合反应
3.1 引言
3.2 材料和设备
3.2.1 药品和试剂
3.2.2 仪器和设备
3.3 实验方法
3.3.1 负电表面的金纳米球的合成
3.3.2 正电表面的金纳米棒的合成
3.3.3 MA-11-Me_3 的合成
3.3.4 MA-11-Me_3 的临界胶束浓度的测定
3.3.5 金纳米球包覆MA-11-2-11-MA配体并聚合
3.3.6 金纳米棒置换MA-11-2-11-MA配体并聚合
3.3.7 金纳米棒置换MA-11-Me_3 配体并聚合
3.3.8 SALDI-TOF对金纳米粒子表面配体的检测限的探究
3.3.9 消光法测定溶液中金纳米棒的浓度
3.3.10 金纳米棒的离心稳定性
3.4 结果与讨论
3.4.1 MA-11-2-11-MA配体分子在金纳米球表面的二维聚合反应
3.4.2 MA-11-2-11-MA配体分子在金纳米棒表面的二维聚合反应
3.4.3 表面配体类型对金纳米棒的胶体稳定性的影响
3.5 本章小结
第四章 表面聚合反应应用于材料表面修饰
4.1 引言
4.2 材料和设备
4.2.1 药品和试剂
4.2.2 仪器和设备
4.3 实验方法
4.3.1 银纳米棒的合成
4.3.2 聚苯乙烯微球(500 nm)的合成
4.3.3 聚苯乙烯微球的磺化
4.3.4 MA-11-2-11-MA在负电纳米粒子表面聚合/共聚
4.3.5金纳米棒的细胞毒性及细胞摄入实验
4.3.6 表面聚合改性纱布的抗菌性能
4.4 结果与讨论
4.4.1 表面聚合反应修饰不同材质微观材料
4.4.2 表面聚合反应修饰聚苯乙烯微球
4.4.3 表面聚合反应修饰金纳米棒及其细胞吞噬示踪
4.4.4 表面聚合反应修饰不同材质宏观材料
4.4.5 表面聚合反应改性纱布的抗菌性能
4.5 本章小结
论文主要结论
参考文献
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3673142
【文章页数】：161 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 二维材料
1.1.1 二维材料概论
1.1.2 二维有机材料
1.1.3 二维无机材料
1.1.4 二维超分子材料
1.2 二维高分子
1.2.1 二维高分子的界定
1.2.2 二维高分子的合成概论
1.2.3 气液界面法合成二维高分子
1.2.4 晶体法合成二维高分子
1.2.5 二维共价有机骨架制备二维高分子
1.2.6 固体基底上制备二维高分子
1.2.7 溶液相合成二维高分子
1.3 溶致液晶在二维组装体中的聚合
1.3.1 溶致液晶
1.3.2 两亲分子的二维组装体
1.3.3 两亲分子在溶液相二维组装体中的聚合
1.3.4 两亲分子在界面上二维组装体中的聚合
1.4 双子两亲分子
1.4.1 双子两亲分子概论
1.4.2 双子两亲分子的组装体
1.4.3 双子两亲分子的聚合
1.5 金纳米棒的表面改性
1.5.1 金纳米棒的水相合成
1.5.2 金纳米棒的表面改性
1.5.3 配体聚合法改性金纳米棒
1.6 本论文的选题及设计思路
1.7 本论文的主要研究内容
第二章 二维高分子的合成
2.1 引言
2.2 材料和设备
2.2.1 药品和试剂
2.2.2 仪器和设备
2.3 实验方法
2.3.1 配体合成
2.3.2 二氧化硅粒子的合成
2.3.3 临界胶束浓度的测定
2.3.4 吸附曲线的测定
2.3.5 二维高分子膜的制备
2.3.6 分子动力学模拟
2.4 结果与讨论
2.4.1 二维高分子net-poly(MA-11-2-11-MA)的合成与表征
2.4.2 单体分子结构对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.3 单体浓度对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.4 聚合反应转化率对net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的影响
2.4.5 Net-poly(MA-11-2-11-MA)合成的理论模拟
2.4.6 二维高分子在聚合过程中的结构变化
2.4.7 二维高分子的官能化
2.4.8 二维高分子胶囊的微结构
2.5 本章小结
第三章 纳米粒子表面的二维聚合反应
3.1 引言
3.2 材料和设备
3.2.1 药品和试剂
3.2.2 仪器和设备
3.3 实验方法
3.3.1 负电表面的金纳米球的合成
3.3.2 正电表面的金纳米棒的合成
3.3.3 MA-11-Me_3 的合成
3.3.4 MA-11-Me_3 的临界胶束浓度的测定
3.3.5 金纳米球包覆MA-11-2-11-MA配体并聚合
3.3.6 金纳米棒置换MA-11-2-11-MA配体并聚合
3.3.7 金纳米棒置换MA-11-Me_3 配体并聚合
3.3.8 SALDI-TOF对金纳米粒子表面配体的检测限的探究
3.3.9 消光法测定溶液中金纳米棒的浓度
3.3.10 金纳米棒的离心稳定性
3.4 结果与讨论
3.4.1 MA-11-2-11-MA配体分子在金纳米球表面的二维聚合反应
3.4.2 MA-11-2-11-MA配体分子在金纳米棒表面的二维聚合反应
3.4.3 表面配体类型对金纳米棒的胶体稳定性的影响
3.5 本章小结
第四章 表面聚合反应应用于材料表面修饰
4.1 引言
4.2 材料和设备
4.2.1 药品和试剂
4.2.2 仪器和设备
4.3 实验方法
4.3.1 银纳米棒的合成
4.3.2 聚苯乙烯微球(500 nm)的合成
4.3.3 聚苯乙烯微球的磺化
4.3.4 MA-11-2-11-MA在负电纳米粒子表面聚合/共聚
4.3.5金纳米棒的细胞毒性及细胞摄入实验
4.3.6 表面聚合改性纱布的抗菌性能
4.4 结果与讨论
4.4.1 表面聚合反应修饰不同材质微观材料
4.4.2 表面聚合反应修饰聚苯乙烯微球
4.4.3 表面聚合反应修饰金纳米棒及其细胞吞噬示踪
4.4.4 表面聚合反应修饰不同材质宏观材料
4.4.5 表面聚合反应改性纱布的抗菌性能
4.5 本章小结
论文主要结论
参考文献
附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文
致谢
本文编号：3673142
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