新型光响应表面活性剂合成及其在纳米材料制备中的应用

发布时间：2017-10-31 12:30

  本文关键词：新型光响应表面活性剂合成及其在纳米材料制备中的应用

  更多相关文章： 光响应 偶氮苯咪唑 表面活性剂 胶体化学 纳米材料

【摘要】：制备纳米材料就是将材料通过某种手段变为纳米级别,而在纳米材料制备过程中应用最多的方法是表面活性剂软模板法,但是要得到不同形貌不同性质的纳米材料需要不同的软模板或者不同的制备方法,这就让制备过程变得刻板与繁琐。本文设计了一类新型的光响应表面活性剂,通过光调控来制备不同形貌及性质的纳米材料。主要研究工作如下:第1章主要介绍了有机光响应分子和表面活性剂。在有机光响应分子的介绍中着重介绍了芳基偶氮类光响应化合物;在表面活性剂的概述中着重介绍了咪唑阳离子表面活性剂与光响应表面活性剂。通过对现有研究的分析与总结引出了本文的研究目的及创新点。第2章主要介绍了目标化合物的合成与表征,采用了四步合成法制备了一系列光响应表面活性剂,并通过NMR、电喷雾质谱、傅里叶变换红外光谱对目标化合物结构进行了表征。第3章通过紫外-可见吸收光谱对化合物的光响应性进行了表征,结果表明这些化合物均具有良好的光响应性能;通过表面张力法和电导率法探索了化合物的胶体化学性质,结果表明相较于传统咪唑阳离子表面活性剂这些化合物具有更好的表面活性性能,并且在水中能自发形成更大体积的胶束。同时这些光响应表面活性剂在水中形成胶束的过程是一个由无序变有序的放热过程。并且发现其中一个分子具有荧光性能。第4章主要对表面活性剂在纳米材料制备领域的应用作了研究,结果表明这些新型的光响应表面活性剂在金纳米材料的动态制备及复合材料制备领域具有良好的应用前景。本文设计并合成了一系列新型光响应表面活性剂,相较于传统的咪唑阳表面活性剂,该类新型的表面活性剂胶束具有更大的体积;相较于现有研究的光响应表面活性剂,该类新型表面活性剂在光刺激下其胶束形态更容易发生剧烈变化,且分子的顺反异构不会随柔性疏水链的自由构象发生损耗,容易引入其他官能团的位点多。我们对它们的光响应性及胶体化学性质作了研究,同时对其在纳米材料制备中的应用作了研究。结果表明通过紫外光的调控可以得到不同形貌、不同性能的纳米材料。
【关键词】：光响应 偶氮苯咪唑 表面活性剂 胶体化学 纳米材料
【学位授予单位】：华侨大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O647.2;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 绪论9-29
• 1.1 有机光响应分子的概述9-16
• 1.1.1 典型的光致异构化合物简介9-12
• 1.1.2 芳基偶氮类光致异构化合物12-14
• 1.1.3 偶氮苯咪唑及其衍生物14-16
• 1.2 表面活性剂的概述16-26
• 1.2.1 表面活性剂的分类16-17
• 1.2.2 咪唑阳离子表面活性剂17-20
• 1.2.3 光响应表面活性剂20-26
• 1.3 本文研究的背景和主要内容26-29
• 第2章 光响应偶氮苯咪唑离子表面活性剂的合成29-47
• 2.1 前言29-30
• 2.2 实验部分30-35
• 2.2.1 实验药品30
• 2.2.2 实验仪器30-31
• 2.2.3 合成及离子交换31-35
• 2.3 实验结果与讨论35-46
• 2.3.1 核磁共振(NMR)35-43
• 2.3.2 质谱(ESI-MS)43-45
• 2.3.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR)45-46
• 2.4 本章小结46-47
• 第3章 表面活性剂的光响应性及胶体化学性质47-71
• 3.1 前言47-48
• 3.2 实验部分48-49
• 3.2.1 实验药品48
• 3.2.2 实验仪器48
• 3.2.3 实验过程48-49
• 3.3 实验结果与讨论49-70
• 3.3.1 偶氮苯咪唑光响应表面活性剂的光响应性49-53
• 3.3.2 偶氮苯咪唑光响应表面活性剂的表面活性53-59
• 3.3.3 偶氮苯咪唑光响应表面活性剂的胶束化过程及热力学函数59-66
• 3.3.4 偶氮苯咪唑光响应表面活性剂的荧光特性66-70
• 3.4 本章小结70-71
• 第4章 新型光响应表面活性剂在纳米材料制备中的应用71-89
• 4.1 前言71-72
• 4.2 实验部分72-75
• 4.2.1 实验药品72
• 4.2.2 实验仪器72-73
• 4.2.3 实验过程73-75
• 4.3 实验结果与讨论75-87
• 4.3.1 金纳米材料的表征75-77
• 4.3.2 插层复合材料的表征77-87
• 4.4 本章小结87-89
• 总结与展望89-91
• 参考文献91-101
• 致谢101-103
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与科研成果103

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本文编号：1122402