聚多巴胺修饰的纳米粒子合成及组装
发布时间：2023-10-06 18:52
单分散粒子经过特定模式的组装可以制备出通过光学原理成色的结构色材料。其中,长程和短程都有序的晶态结构和长程无序短程有序的非晶态结构在粒子组装的研究及应用中引起了广泛的关注。传统的晶态及非晶态结构的构建主要采用的结构单元为二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等纳米粒子。这些粒子通过成熟的组装方法可以高效地得到晶态及非晶态结构材料,也就是所谓的结构色材料。这些材料在颜料涂层、色彩展示、生物检测及光学防伪中有着广泛的应用。聚多巴胺是一种天然黑色素,除了具有较强的吸光性能外,它还具有类似于贻贝中粘附蛋白的强粘附性。因此,聚多巴胺被广泛应用于结构色材料中,它不仅可以有效的提高结构色的鲜亮度,而且还使结构色材料具有聚多巴胺的一些性能,拓宽结构色材料的应用。本论文的研究内容即以此为目标,围绕聚多巴胺修饰的纳米粒子的合成、结构色材料的组装和应用进行研究。具体工作如下:(1)开发了一种简单便捷的方法制备掺杂聚多巴胺的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物纳米粒子和包覆聚多巴胺的二氧化硅(PDA@SiO2)复合纳米粒子。通过调节盐酸多巴胺、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸的初始浓度可以得到形貌...
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 纳米粒子概述
1.1.1 纳米粒子的合成
1.1.1.1 无机纳米粒子的合成
1.1.1.2 聚合物纳米粒子的合成
1.1.1.3 复合纳米粒子的合成
1.2 聚多巴胺的修饰
1.2.1 聚多巴胺概述
1.2.2 聚多巴胺的合成
1.2.3 聚多巴胺的表面修饰及应用
1.2.3.1 聚多巴胺的表面修饰机理
1.2.3.2 聚多巴胺的应用
1.3 纳米粒子的组装
1.3.1 纳米粒子组装的晶态结构
1.3.1.1 纳米粒子晶态结构的组装
1.3.1.2 纳米粒子晶态结构的应用
1.3.2 纳米粒子的非晶态结构
1.3.2.1 纳米粒子非晶态结构的组装
1.3.2.2 纳米粒子非晶态结构的应用
1.4 本论文的主要研究工作
参考文献
第二章 聚多巴胺掺杂的纳米粒子的合成
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 实验内容
2.3.1 聚多巴胺纳米粒子的合成
2.3.2 掺杂聚多巴胺的PMMA粒子的制备
2.3.3 单分散PDA@SiO2粒子的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 以氨水为反应介质的聚多巴胺纳米粒子
2.4.2 以氢氧化钠为反应介质的聚多巴胺纳米粒子
2.4.3 掺杂聚多巴胺的单分散PMMA粒子
2.4.4 包覆聚多巴胺的二氧化硅粒子
2.5 本章小结
参考文献
第三章 基于粒子组装的结构色材料颜色的研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 实验内容
3.3.1 掺杂PDA的PMMA粒子的晶态结构组装制备彩色隐形眼镜前聚体
3.3.2 PDA@SiO2的非晶态结构组装制备结构色材料
3.4 结果与讨论
3.4.1 掺杂聚多巴胺的单分散PMMA粒子的组装
3.4.2 PDA@SiO2粒子组装的非彩虹结构色材料
3.4.3 PDA@SiO2非晶态结构的结构色材料的颜色三要素调控
3.4.3.1 结构色色调的调控
3.4.3.2 结构色明度的调控
3.4.3.3 结构色饱和度的调控
3.4.3.4 结构色材料厚度对颜色的影响
3.5 本章小结
参考文献
第四章 基于粒子组装的结构色材料机械强度的研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 实验内容
4.3.1 PDA@SiO2非晶态结构色材料的剪脱测试
4.3.2 PDA@SiO2非晶态结构色材料的机械强度测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 结构色的粘附性和机械强度
4.4.2 机械强度原理分析
4.4.3 氨水处理对结构色的影响
4.5 本章小结
参考文献
第五章 基于胶体粒子的液滴限域组装在生物分析中的应用
5.1 引言
5.2 实验试剂与仪器
5.3 实验内容
5.3.1 基于PDA@SiO2粒子的液滴限域组装
5.3.2 PDA@SiO2胶体晶体微球机械强度测试
5.3.3 PDA@SiO2微球接枝荧光标记的生物分子
5.3.4 PDA@SiO2微球对人类免疫球蛋白抗原(IgG)的检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 PDA@SiO2胶体晶体微球的组装
5.4.2 PDA@SiO2胶体晶体微球颜色的研究
5.4.3 PDA@SiO2胶体晶体微球的机械强度
5.4.3.1 PDA@SiO2胶体晶体微球的超声检测
5.4.3.2 PDA@SiO2胶体晶体微球的抗压检测
5.4.4 PDA@SiO2胶体晶体微球接枝荧光标记的生物分子
5.4.5 PDA@SiO2胶体晶体微球应用于人类免疫球蛋白抗原(IgG)检测
5.5 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
发表论文及专利
致谢
本文编号：3852273
【文章页数】：133 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 纳米粒子概述
1.1.1 纳米粒子的合成
1.1.1.1 无机纳米粒子的合成
1.1.1.2 聚合物纳米粒子的合成
1.1.1.3 复合纳米粒子的合成
1.2 聚多巴胺的修饰
1.2.1 聚多巴胺概述
1.2.2 聚多巴胺的合成
1.2.3 聚多巴胺的表面修饰及应用
1.2.3.1 聚多巴胺的表面修饰机理
1.2.3.2 聚多巴胺的应用
1.3 纳米粒子的组装
1.3.1 纳米粒子组装的晶态结构
1.3.1.1 纳米粒子晶态结构的组装
1.3.1.2 纳米粒子晶态结构的应用
1.3.2 纳米粒子的非晶态结构
1.3.2.1 纳米粒子非晶态结构的组装
1.3.2.2 纳米粒子非晶态结构的应用
1.4 本论文的主要研究工作
参考文献
第二章 聚多巴胺掺杂的纳米粒子的合成
2.1 引言
2.2 实验试剂与仪器
2.3 实验内容
2.3.1 聚多巴胺纳米粒子的合成
2.3.2 掺杂聚多巴胺的PMMA粒子的制备
2.3.3 单分散PDA@SiO2粒子的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 以氨水为反应介质的聚多巴胺纳米粒子
2.4.2 以氢氧化钠为反应介质的聚多巴胺纳米粒子
2.4.3 掺杂聚多巴胺的单分散PMMA粒子
2.4.4 包覆聚多巴胺的二氧化硅粒子
2.5 本章小结
参考文献
第三章 基于粒子组装的结构色材料颜色的研究
3.1 引言
3.2 实验试剂与仪器
3.3 实验内容
3.3.1 掺杂PDA的PMMA粒子的晶态结构组装制备彩色隐形眼镜前聚体
3.3.2 PDA@SiO2的非晶态结构组装制备结构色材料
3.4 结果与讨论
3.4.1 掺杂聚多巴胺的单分散PMMA粒子的组装
3.4.2 PDA@SiO2粒子组装的非彩虹结构色材料
3.4.3 PDA@SiO2非晶态结构的结构色材料的颜色三要素调控
3.4.3.1 结构色色调的调控
3.4.3.2 结构色明度的调控
3.4.3.3 结构色饱和度的调控
3.4.3.4 结构色材料厚度对颜色的影响
3.5 本章小结
参考文献
第四章 基于粒子组装的结构色材料机械强度的研究
4.1 引言
4.2 实验试剂与仪器
4.3 实验内容
4.3.1 PDA@SiO2非晶态结构色材料的剪脱测试
4.3.2 PDA@SiO2非晶态结构色材料的机械强度测试
4.4 结果与讨论
4.4.1 结构色的粘附性和机械强度
4.4.2 机械强度原理分析
4.4.3 氨水处理对结构色的影响
4.5 本章小结
参考文献
第五章 基于胶体粒子的液滴限域组装在生物分析中的应用
5.1 引言
5.2 实验试剂与仪器
5.3 实验内容
5.3.1 基于PDA@SiO2粒子的液滴限域组装
5.3.2 PDA@SiO2胶体晶体微球机械强度测试
5.3.3 PDA@SiO2微球接枝荧光标记的生物分子
5.3.4 PDA@SiO2微球对人类免疫球蛋白抗原(IgG)的检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 PDA@SiO2胶体晶体微球的组装
5.4.2 PDA@SiO2胶体晶体微球颜色的研究
5.4.3 PDA@SiO2胶体晶体微球的机械强度
5.4.3.1 PDA@SiO2胶体晶体微球的超声检测
5.4.3.2 PDA@SiO2胶体晶体微球的抗压检测
5.4.4 PDA@SiO2胶体晶体微球接枝荧光标记的生物分子
5.4.5 PDA@SiO2胶体晶体微球应用于人类免疫球蛋白抗原(IgG)检测
5.5 本章小结
参考文献
第六章 总结与展望
发表论文及专利
致谢
本文编号：3852273
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