超重力场中小分子在多层膜渗透过程及银纳米线取向性研究

发布时间：2017-10-13 14:27

  本文关键词：超重力场中小分子在多层膜渗透过程及银纳米线取向性研究

  更多相关文章： 自组装 超重力 小分子渗透 DAS 银纳米线

【摘要】：本论文将超重力技术引入PAH/PAA 及 PAH/PSS两个体系的交替层层自组装过程中,采用紫外可见分光光度计测量光敏性小分子DAS渗透平衡时间,采用AFM和刻蚀方法表征了所获得的含有小分子多层膜的结构致密性和稳定性。实验发现,超重力场的引入能够大大缩短光敏性小分子DAS在PAH/PAA自组装多层膜中的渗透时间,含有PAH/PAA和PAH/PSS多层膜的结构致密性和稳定性均得到提高,还证明了PAH/PSS多层交替组装构筑过程中多层膜的紫外吸光度变化是由膜中的水分子渗出引起的。并且在超重力场中的自组装过程中实现了银纳米的取向的单一性。在光敏性小分子DAS在交替自组装PAH/PAA多层膜的渗透研究中,利用浸泡方法在石英基底上自组装了(PAH/PAA)5多层旗,分别在浸泡环境和超重力场中研究了DAS分子的渗透过程,发现在浸泡条件下DAS达到饱和吸附的时间较长为780min,而在超重力场中随着超重力机的旋转频率从30Hz变化到50Hz时,DAS的饱和吸附时间逐渐变短,分别从135min变化到35min,实现了超重力场中小分子DAS的快速渗透。AFM结果显示,两种环境下吸收了DAS的(PAH/PAA)5多层膜的表面粗糙度不同,以超重力场中吸附了DAS的(PAH/PAA)5多层膜的表面较为光滑,粗糙度仅为10.0nm,说明超重力场的作用能够使多层膜的结构致密。在对两种条件下制备的渗透了DAS的(PAH/PAA)5多层膜进行紫外光交联并进行碱腐蚀后发现,超重力环境下含有DAS的(IPAH/PAA)5膜的附着性增强,薄膜基本不发生层解,保留率高达94%,表明超重力场的作用能够使自组装的PAH/PAA膜结构更加稳定。对于带负电荷的聚电解质PSS和带正电荷的聚电解质PAH的交替自组装多层膜PAH/PSS,分别研究了在浸泡环境和超重力场中交替组装过程,发现超重力条件下,PSS能够更快地在PAH上达到沉积平衡,只需约40s,并且当PAH沉积在PSS上时PAH/PSS多层膜的吸光度几乎保持不变,说明多层膜中有水分子的渗出,解释了在浸泡环境下PAH沉积在PSS上时PSS/PAH多层膜的吸光度下降的原因。通过比较不同溶剂中的银纳米线和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)在浸泡条件下和超重力场中进行的自组装发现溶剂的粘度和超重力场的存在都对银纳米线的取向性产生较大的影响。结果发现当水为溶剂时,银纳米线和PDDA在浸泡条件下和超重力场中的自组装都不能够实现银纳米线的单一取向；而当溶剂为乙二醇时,在超重力场中两者的组装能够实现银纳米线的单一取向性。
【关键词】：自组装 超重力 小分子渗透 DAS 银纳米线
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O614.122;TB383.1
【目录】：

• 学位论文数据集3-4
• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 前言15
• 1.2 层层自组装技术15-26
• 1.2.1 自组装构筑基元15-17
• 1.2.2 自组装推动力17-20
• 1.2.3 自组装组装技术20-23
• 1.2.4 稳定自组装多层膜的制备方法23-26
• 1.3 超重力技术26-29
• 1.3.1 超重力技术简介26
• 1.3.2 超重力在自组装中的应用26-29
• 第二章 课题内容及难点分析29-33
• 2.1 研究内容29
• 2.2 难点及解决办法29-31
• 2.3 选题目的及意义31-33
• 第三章 超重力场中DAS渗透过程研究33-45
• 3.1 引言33
• 3.2 仪器和药品33-34
• 3.2.1 实验仪器33
• 3.2.2 实验药品33-34
• 3.3 实验部分34-36
• 3.3.1 基底的预处理34
• 3.3.2 (PAH/PAA)_5交替层状自组装薄膜的制备34
• 3.3.3 DAS在浸泡和超重力条件下渗透过程34-35
• 3.3.4 多层膜性能表征35-36
• 3.4 结果与讨论36-43
• 3.4.1 (PAH/PAA)_5多层膜薄膜的组装36-37
• 3.4.2 浸泡和超重力条件下DAS的渗透过程37-39
• 3.4.3 DAS渗透前后多层膜表面形貌表征39-41
• 3.4.4 (PAH/PAA)_5薄膜的稳定性测试41-43
• 3.5 本章小结43-45
• 第四章 超重力场中水分子渗透过程研究45-53
• 4.1 引言45
• 4.2 仪器和药品45-46
• 4.2.1 实验仪器45
• 4.2.2 实验药品45-46
• 4.3 实验部分46-48
• 4.3.1 基底的预处理46
• 4.3.2 浸泡条件下和超重力场中PSS的沉积过程46
• 4.3.3 浸泡条件下和超重力场中PAH的沉积过程46-47
• 4.3.4 浸泡条件下和超重力场中(PAH/PSS)_7的组装过程47
• 4.3.5 多层膜表面形貌及其脱附过程表征47-48
• 4.4 结果与讨论48-51
• 4.4.1 浸泡条件下和超重力场中PSS的沉积48-49
• 4.4.2 浸泡条件下和超重力场中PAH的沉积49-50
• 4.4.3 浸泡条件和超重力场中(PAH/PSS)_7的组装50-51
• 4.4.4 浸泡条件和超重力场中(PAH/PSS)_7的表面形貌51
• 4.5 本章小结51-53
• 第五章 超重力场中Ag nanowire取向性研究53-61
• 5.1 引言53
• 5.2 仪器和药品53-54
• 5.2.1 实验仪器53
• 5.2.2 实验药品53-54
• 5.3 实验部分54-56
• 5.3.1 Ag nanowire的制备及其表征54
• 5.3.2 基底的预处理54
• 5.3.3 浸泡条件下Ag nanowire/PDDA的组装54-55
• 5.3.4 超重力场中下Ag nanowire/PDDA的组装55-56
• 5.3.5 Ag nanowire/PDDA自组装多层膜的表征56
• 5.4 结果与讨论56-59
• 5.4.1 Ag nanowire的表征56-57
• 5.4.2 浸泡条件下Ag nanowire/PDDA的组装57-58
• 5.4.3 不同条件下Ag nanowire的取向性58-59
• 5.5 本章小结59-61
• 第六章 结论61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-69
• 研究成果及发表的学术论文69-71
• 作者和导师简介71-72
• 附件72-73

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本文编号：1025345