刺激响应型智能纳米容器的制备及其在防腐涂层中的应用
发布时间：2021-09-05 01:26
金属腐蚀问题一直是全球迫切需要解决的难题之一,功能化防腐涂层的研究已经成为金属腐蚀与防护领域的研究热点。铬酸盐转化涂层由于其优异的阻隔性能和固有的自修复功能,被广泛用作预处理层保护铝合金。但是,高毒性和致癌作用的六价铬偏离环境可持续发展的概念。从目前研究成果来看,智能防腐涂层最有希望取代铬酸盐转化涂层。本论文设计和制备了 pH刺激-响应纳米容器,并将其均匀地引入涂层体系。结果表明智能纳米容器与涂层的结合很大程度上提高了涂层的防腐性能,并使涂层具备一定的自修复功能。1.设计了一种新颖的超分子开关,可以实现多级pH控制释放和重复装载。负载缓蚀剂苯并三氮唑分子（BTA）的介孔二氧化硅微球（MSNs）配备有包含1,6-己二胺（HDA）和1,6-双（吡啶环）己烷（BPH）两个识别位点和CB[6]大环的双稳态[2]准轮烷。智能纳米容器的组装过程通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、固体核磁（SSNMR）、X射线光电子能谱（XPS）、热重分析（TG）、X射线衍射（XRD）和氮气吸附-脱附等温曲线进行表征。智能纳米容器在中性溶液中对BTA的释放量可以忽略不计,在碱性溶液中则大量释放。碱性越强,释放速率...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．〗单分散空心球形颗粒的代表性ＴＥＭ图像??
博士学位论文?刺激响应型智能纳米容器的制备及其在防腐涂层中的应用??图１．〗单分散空心球形颗粒的代表性ＴＥＭ图像??１．２．３刺激响应型纳米容器的组装??刺激响应材料是智能材料的一种，是一类在外界环境刺激下，自身的理化性质发生??改变，从而实现某种效果。研宄者己经设计出多种基于超分子开关的智能纳米容器，可??以针对外界刺激，进行积极的反溃这些外部刺激可以包括光、温度、氧化还原、酶、??ｐＨ等。??１．２．３．１光响应??Ｔａｎａｋａ１１８］等将对光敏感的香豆素与ＭＣＭ－４１连接，当受到波长２５４?ｎｍ的光照射时，??香豆素链断裂与微粒分离，从而打开其孔道，释放负载分子。Ｚｉｎｋ［ｌｗ｜ｌ等将偶氮苯与??ＭＣＭ－４］构建了光响应的可控释放系统，在入射光波长为４５７?ｉｉｍ时，偶氮苯的异构化??使分子阀门被打开。Ｃｈｅｄ２２ｌ等同样利用偶氮苯的光致异构化性质，控制超分子阀门的开??闭情况，可控地释放负载分子，超分子开关安装在中空介孔二氧化硅的壳层中（图１．２）。??＼??Ｉ?Ｖｉｓ??因￣，?〇??图１．２利用顺反异构性质将偶氮苯接枝在ＨＭＳｓ形成可逆系统的示意图??３??
１绪论?博士学位论文??Ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｈｅａｔｉｒ＾?ｉ?？??＃—ＬＸ??醒?ＮＩＲ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?Ｑ??／?ＡｕＮＲｓ?（?Ｔ?Ｍｋ??？?Ｃａｒｇｏ?ＱＡＳ?／°／＞?ＳＣ｛４｜Ａ??图１．３基于ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ的ＳＣ［４］?Ａ－ＱＡＳ纳米阀门的示意图，纳米阀门通过ＮＩＲ光照射或外部加热??调节模罗丹明Ｂ?（ＲｈＢ）的释放??１．２．３．２温度响应??Ｌｏｐｅｚ［２３］等在ＭＣＭ４１表面修饰聚异丙基丙烯酰胺，具有温度敏感特性。５０°Ｃ时，??介孔孔道处于开放状态，分子可以进出纳米容器。当温度降为２５?°Ｃ时，堵塞介孔，阻??止分子来回运动。Ｙａｎｇ［２４］等制备ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ核壳材料，表面安装ＳＣ［４］Ａ－ＱＡＳ纳米??阀门。通过近红外光照射或外部加热，可以打开超分子阀门，从而实现对Ｒ罗丹明Ｂ??的可控释放（图１．３）。??１．２．３．３氧化还原响应??ＺｉｎｋＰｌ等将包含４个吡啶基团的大环分子对ＭＣＭ－４１进行表面修饰，构建了一种具??有双稳态可逆打开、闭合的超分子开关。这种超分子开关能够响应氧化还原刺激，实现??可控释放。进一步链的长度、位置对刺激响应的影响，并对可控释放效果作了比较全面??的评估，为以后的研究提供了极大的参考价值。??１．２．３．４酶响应??Ｚｉｎｋ［２６］等在纳米支架上通过ｃｌｉｃｋ反应构建［２］轮烷。这些［２］轮烷在生理条件下是??稳定的，改性的二氧化硅纳米粒子能够包封客体分子。但是通过酶的催化作用，［２］轮烷??被切断，会引起ａ－环糊精脱钩，客体分子从纳米颗粒的孔隙中释放（图１．４）。ＢｅｉｒｉＰＩ??等构建了生物素－亲和素作为蛋白酶响应系统，控制客体分
【参考文献】：
期刊论文
[1]Polymeric Hydrogel Nanocapsules: A Thermo and pH Dual-responsive Carrier for Sustained Drug Release[J]. Jingya Nan,Ying Chen,Rutian Li,Jifu Wang,Meihong Liu,Chunpeng Wang,Fuxiang Chu. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[2]Hydrogel Microneedle Arrays for Transdermal Drug Delivery[J]. Xiaoyun Hong,Zaozhan Wu,Lizhu Chen,Fei Wu,Liangming Wei,Weien Yuan. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[3]Effective Doping of Rare-earth Ions in Silica Gel:A Novel Approach to Design Active Electronic Devices[J]. D.Haranath,Savvi Mishra,Amish G.Joshi,Sonal Sahai,Virendra Shanker. Nano-Micro Letters. 2011(03)
本文编号：3384399
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：123 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．〗单分散空心球形颗粒的代表性ＴＥＭ图像??
博士学位论文?刺激响应型智能纳米容器的制备及其在防腐涂层中的应用??图１．〗单分散空心球形颗粒的代表性ＴＥＭ图像??１．２．３刺激响应型纳米容器的组装??刺激响应材料是智能材料的一种，是一类在外界环境刺激下，自身的理化性质发生??改变，从而实现某种效果。研宄者己经设计出多种基于超分子开关的智能纳米容器，可??以针对外界刺激，进行积极的反溃这些外部刺激可以包括光、温度、氧化还原、酶、??ｐＨ等。??１．２．３．１光响应??Ｔａｎａｋａ１１８］等将对光敏感的香豆素与ＭＣＭ－４１连接，当受到波长２５４?ｎｍ的光照射时，??香豆素链断裂与微粒分离，从而打开其孔道，释放负载分子。Ｚｉｎｋ［ｌｗ｜ｌ等将偶氮苯与??ＭＣＭ－４］构建了光响应的可控释放系统，在入射光波长为４５７?ｉｉｍ时，偶氮苯的异构化??使分子阀门被打开。Ｃｈｅｄ２２ｌ等同样利用偶氮苯的光致异构化性质，控制超分子阀门的开??闭情况，可控地释放负载分子，超分子开关安装在中空介孔二氧化硅的壳层中（图１．２）。??＼??Ｉ?Ｖｉｓ??因￣，?〇??图１．２利用顺反异构性质将偶氮苯接枝在ＨＭＳｓ形成可逆系统的示意图??３??
１绪论?博士学位论文??Ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｈｅａｔｉｒ＾?ｉ?？??＃—ＬＸ??醒?ＮＩＲ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?Ｑ??／?ＡｕＮＲｓ?（?Ｔ?Ｍｋ??？?Ｃａｒｇｏ?ＱＡＳ?／°／＞?ＳＣ｛４｜Ａ??图１．３基于ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ的ＳＣ［４］?Ａ－ＱＡＳ纳米阀门的示意图，纳米阀门通过ＮＩＲ光照射或外部加热??调节模罗丹明Ｂ?（ＲｈＢ）的释放??１．２．３．２温度响应??Ｌｏｐｅｚ［２３］等在ＭＣＭ４１表面修饰聚异丙基丙烯酰胺，具有温度敏感特性。５０°Ｃ时，??介孔孔道处于开放状态，分子可以进出纳米容器。当温度降为２５?°Ｃ时，堵塞介孔，阻??止分子来回运动。Ｙａｎｇ［２４］等制备ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ核壳材料，表面安装ＳＣ［４］Ａ－ＱＡＳ纳米??阀门。通过近红外光照射或外部加热，可以打开超分子阀门，从而实现对Ｒ罗丹明Ｂ??的可控释放（图１．３）。??１．２．３．３氧化还原响应??ＺｉｎｋＰｌ等将包含４个吡啶基团的大环分子对ＭＣＭ－４１进行表面修饰，构建了一种具??有双稳态可逆打开、闭合的超分子开关。这种超分子开关能够响应氧化还原刺激，实现??可控释放。进一步链的长度、位置对刺激响应的影响，并对可控释放效果作了比较全面??的评估，为以后的研究提供了极大的参考价值。??１．２．３．４酶响应??Ｚｉｎｋ［２６］等在纳米支架上通过ｃｌｉｃｋ反应构建［２］轮烷。这些［２］轮烷在生理条件下是??稳定的，改性的二氧化硅纳米粒子能够包封客体分子。但是通过酶的催化作用，［２］轮烷??被切断，会引起ａ－环糊精脱钩，客体分子从纳米颗粒的孔隙中释放（图１．４）。ＢｅｉｒｉＰＩ??等构建了生物素－亲和素作为蛋白酶响应系统，控制客体分
【参考文献】：
期刊论文
[1]Polymeric Hydrogel Nanocapsules: A Thermo and pH Dual-responsive Carrier for Sustained Drug Release[J]. Jingya Nan,Ying Chen,Rutian Li,Jifu Wang,Meihong Liu,Chunpeng Wang,Fuxiang Chu. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[2]Hydrogel Microneedle Arrays for Transdermal Drug Delivery[J]. Xiaoyun Hong,Zaozhan Wu,Lizhu Chen,Fei Wu,Liangming Wei,Weien Yuan. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[3]Effective Doping of Rare-earth Ions in Silica Gel:A Novel Approach to Design Active Electronic Devices[J]. D.Haranath,Savvi Mishra,Amish G.Joshi,Sonal Sahai,Virendra Shanker. Nano-Micro Letters. 2011(03)
本文编号：3384399
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3384399.html
