功能性Janus胶体粒子的制备及其性能研究

发布时间：2017-10-18 09:06

  本文关键词：功能性Janus胶体粒子的制备及其性能研究

  更多相关文章： Janus胶体粒子 种子乳液聚合 点击化学 生物活性 形变

【摘要】：近年来,在胶体材料研究领域,Janus胶体粒子正逐渐成为人们关注的焦点。Janus胶体粒子是指一类两个相反方向的表面具有不同物理或化学性质的胶体微粒。因其各向异性的特性,Janus胶体粒子在表面活性剂、生物医药等领域有着广泛的应用前景。但是,制备Janus胶体粒子仍然存在诸多困难,例如,具有功能性的和特定形状的Janus胶体粒子的制备方法还十分有限,因此需要发展新的方法来制备Janus胶体粒子。首先,本文采用种子乳液聚合和“点击化学”的方法,制备了具有生物活性的Janus胶体粒子,这种方法既保留了经典乳液聚合批量生产、粒子单分散的优点,又具备“点击化学”精准控制粒子表面性质的特点。具体方法是:通过种子乳液聚合制备球形的、包含聚苯乙烯和聚氯苯乙烯两个半球的Janus粒子。然后将此Janus粒子与含糖化合物进行“点击化学”反应,即聚氯苯乙烯半球表面的含氯活性基团与巯基糖的巯基反应,从而将糖分子接枝到粒子表面,使粒子具有生物活性。红外光谱和元素分析证明了这种点击化学反应。同时,这种生物活性Janus粒子与荧光生物素的吸附实验表明,粒子只有一个半球显示荧光,即Janus粒子可以区域选择性地吸附生物素。其次,通过控制胶体粒子粘度,利用表面张力效应驱动非球形粒子形变,制备了特殊形状的新型Janus胶体粒子。具体方法是:根据相似相溶原理,选取与组成胶体粒子的高分子的溶度参数相近的有机溶剂来溶胀粒子,降低胶体粒子自身粘度。从而导致粒子在表面张力的作用下形状由非球形向球形转变。另外,通过表面蒸金的方式调控粒子形变过程,制备出牛角形特殊形状和表面粗糙的Janus胶体粒子。这些Janus粒子在胶体粒子自组装、光学器件以及生物功能性材料方面具有潜在的应用。
【关键词】：Janus胶体粒子 种子乳液聚合 点击化学 生物活性 形变
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O648.1
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-26
• 1.1 引言9-10
• 1.2 Janus胶体粒子的制备方法10-18
• 1.2.1 聚合物/聚合物Janus胶体粒子10-11
• 1.2.2 无机/无机Janus胶体粒子11-13
• 1.2.3 有机/无机Janus胶体粒子13-16
• 1.2.4 Janus液滴16-18
• 1.3 Janus胶体粒子的应用18-23
• 1.3.1 作为两亲表面活性剂的应用18-20
• 1.3.2 在光学和磁学领域的应用20-22
• 1.3.3 作为催化剂的应用22-23
• 1.4 在生物医学领域的应用23-25
• 1.5 本文主要工作25-26
• 第二章 生物功能性Janus胶体粒子的制备26-39
• 2.1 前言26-29
• 2.2 实验试剂及设备29-31
• 2.3 实验部分31-33
• 2.3.1 实验前期准备31
• 2.3.2 实验过程31-33
• 2.4 实验结果与讨论33-38
• 2.5 结论38-39
• 第三章 通过控制粒子粘度制备Janus胶体粒子39-51
• 3.1 前言39-42
• 3.2 实验设备及试剂42-43
• 3.3 实验过程43-44
• 3.3.1 实验前准备43
• 3.3.2 实验过程43-44
• 3.4 实验结果与讨论44-49
• 3.4.1 制备PS椭球、桶状、盘状粒子的表征44-45
• 3.4.2 通过控制各向异性粒子粘度的形变过程45-47
• 3.4.3 通过控制粒子粘度、利用表面张力制备Janus粒子47-49
• 3.5 结论49-51
• 第四章 总结与展望51-52
• 参考文献52-61
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文61-62
• 致谢62-63

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本文编号：1054118