自驱动聚合物Janus微马达的构建及性能研究

发布时间：2024-04-18 06:20

　　微纳马达是指能够将各种形式的能量(如化学能、光能、电能、磁能等)转化为机械运动的微纳米装置,在药物靶向运输、无创微手术、生物传感、环境修复等领域具有非常广阔的应用前景。然而,现有的微纳马达制备方法大多操作过程复杂,所需设备昂贵,并且难以实现大规模制备,限制了其实际应用。本文基于液滴微流控技术,使用乳液液滴作为模板,巧妙地制备出了形状、尺寸可控的自驱动型聚合物微马达,研究其自驱动特性及其催化降解水中有机污染物的性能。具体研究工作如下:(1)采用微流控方法一步制造多功能聚合物Janus微马达。使用微流控装置中的三相流体形成的W/O/W双重乳液为初始模板,通过控制有机中间相的组成,控制乳液由最初的核-壳结构到所需形状的演化;通过在内相和中间相流体中加入功能性纳米颗粒独立控制界面性质,并通过紫外光固化得到所需的多功能微马达。系统研究了微马达的自驱动特性和催化降解水中有机污染物的性能。(2)建立了一种基于微流控和溶剂挥发诱导的液-液相分离制备Janus微马达的方法。研制出了形状和尺寸可控的气泡推进型微马达,用于氧化降解废水中的有机污染物。以微乳液作为模板,通过相分离和紫外诱导单体聚合,可以大量制...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1溶剂挥发诱导的相分离法制备磁性Janus粒子的示意图

自驱动聚合物Janus微马达的构建及性能研究8助助溶剂的挥发诱导乳液的相分离外，还可以利用原位聚合的合成策略来构建Janus粒子。图1.1溶剂挥发诱导的相分离法制备磁性Janus粒子的示意图(2）种子增长乳液聚合法种子增长乳液聚合法是一种常见的用于制备形状较复杂的Janus粒子的....

图1.2MnFe2O4基罐状微马达

自驱动聚合物Janus微马达的构建及性能研究10图1.2MnFe2O4基罐状微马达Kong等[18]制备的Mg/PtJanus型微马达，在人体血清中能够快速运动，从而增强血糖的电化学检测信号强度和灵敏度。该微马达能够与水持续反应释放氢气泡，不需要额外添加有毒的燃料和表面活性剂，体....

图1.3半球状(a)和碗状(b)微马达的SEM图，标尺为100μm.(c)微马达凹面的Ag纳米颗粒，标尺为200nm.(d)内部的Fe3O4纳米颗粒，标尺为100μm.(e)凸面的TiO2纳米颗粒，标尺为10μm

济南大学硕士学位论文11Chen等[87]利用微流控方法一步制造出多功能的自驱动Janus型微马达（ETPTA/Ag-Fe3O4-TiO2），该聚合物微马达的内部含有Fe3O4纳米颗粒，其凹面和凸面分别涂覆有Ag和TiO2纳米颗粒（图1.3）。在H2O2溶液中，该微马达能够催化H....

图2.1微流控装置产生W/O/W双重乳液的示意图

济南大学硕士学位论文19表2.2主要仪器及设备一览表仪器及设备名称型号产地紫外-可见分光光度计UV-5100B上海元析仪器有限公司电子分析天平JA2003上海科锐实业有限公司微量注射泵LSP01-1A保定兰格恒流泵有限公司精密蠕动泵BT100-2j保定兰格恒流泵有限公司磁力搅拌器....

本文编号：3957545