基于光引发聚合制备的荧光纤维素纳米晶及其生物成像

发布时间：2021-08-04 15:25

　　纤维素是天然材料中应用最为广泛的一种,它被认为是一个取之不尽,用之不竭的原料来源,以满足人们日益增长的可持续发展的需求。自文明的诞生以来,纤维素的应用就与人类的生活息息相关。从服装和纸再到建筑材料都离不开它的作用。纤维素纳米晶（Cellulose Nanocrystal,CNCs）是一种由纤维素进一步处理得到的纤维状一维纳米材料,因其纳米形态下的独特的理化性质及可再生性和多功能性,它吸引了大量研究者的关注。CNCs表面大量存在的活性羟基为其功能化修饰提供了极大的便利,可以通过各种化学反应对其表面进行共价改性,比如酯化,醚化,氧化,硅烷化,高分子接枝等等。以此来来赋予它独特的性质,从而制备出新型的纤维素基多功能纳米材料,并将其应用扩展到更为广阔的领域。因此,发展更具效率更加通用的表面修饰方法对于CNCs的应用来说意义重大。近年来,基于表面引发原子转移自由基聚合（Atom transfer radical polymerization,ATRP）)以及可逆加成断裂链转移（Reversible addition-fragmentation chain transfer,RAFT）聚合方法对 ... 

【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校

【文章页数】：105 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．〗纤维素的分子结构及其分子间和分子内氢键??由于纤维素分子链中羟基的排列位置不同，三个羟基（－０Ｈ）沿着纤维素链向??

第一章引言??ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ＵｓＨａｒ?ｓｅｅｄ?ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ｏｉｌ?ｐａｌｍ?ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ｒｅ＜ｆ?ａｌｇａｅ??“?ＪＨＬ：ｊ??ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ｓｅａ?ｐｌａｎｔ?ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ｔｕｎｉｃａｔｅ?ＣＮＣ?ｆｒｏｍ?ｂａｃｔｌｒｉａｌ?ｃ？Ｍｕ隹ｏ￥ｅ??图１．２纤维素纳米晶的透射电镜图像，分别来源于（ａ）软木（ｂ）硬木（ｃ）番茄皮??（ｄ）牛角瓜（ｅ）油棕（ｆ）红藻（ｇ）海草（ｈ）背囊动物（ｉ）细菌纤维间??由于其受限的反应活性，人们发现原始纤维素的应用领域非常有限。然而，??由纤维素纳米晶体组成的三维层次结构为从工程到生物医学等新领域开辟了新??的机遇。ＣＮＣｓ的独特的物理化学特性组合，如生物相容性、生物降解性、光学??透明度和各向异性、低成本、高拉伸强度、弹性、低密度、大比表面积和适应性??表面化学。如此独特的ＣＮＣｓ性能促进了一系列新型功能生物材料的发展，改变??了科学和工程不同学科的研宄。在实验室规模上，ＣＮＣｓ已广泛应用于复合材料、??分离膜、阻隔膜、特定酶固定化、超级电容器、抗菌膜、医用植入物、绿色催化??剂、乳液稳定剂、生物传感器、药物传递、电池和电子设备模板等领域，成为可??持续的低成本环保材料。［４１，４２］然而，尽管ＣＮＣｓ具有巨大的潜力，但在实际应用??中，目前的ＣＮＣｓ功能化方法有一定的局限性。??７??

第一章引言??１．５传统的可控／活性自由基聚合??１．５．１原子转移自由基聚合??原子转移自由基聚合（ＡＴＲＰ）是一种常用的自由基聚合及表面修饰技术，目??前己广泛应用于聚合物材料的制备。与其它ＣＲＰ聚合方法相比，ＡＴＲＰ通用性??高且高效。１９９５年首次报道以来，得到了相当广泛的研宄和应用。［４３４５］ＡＴＲＰ反??应是通过过渡金属的可逆氧化还原促使卤原子的转移从而活化处于休眠状态的??卤代烃。其机理如图１．３所示，过渡金属配体（Ｍｔ－Ｙ／Ｌｉｇａｎｄ，Ｙ代表配体）通过??可逆的氧化还原反应失去一个电子并且从休眠种Ｒ－Ｘ上夺取一个卤原子Ｘ，这??个过程中伴随着碳卤键的断开产生自由基。聚合链增长的过程与传统的自由基??聚合类似，是通过自由基活性种与反应单体的快速加成来实现的。随后，氧化态??的过渡金属配合物能够夺取高分子链自由基电子，过渡金属配体被还原，高分子??链获得卤原子完成一个循环，使得聚合过程可控。在这一聚合过程中有许多能够??影响反应的进程的因素，如配体分子与过渡金属的比例，配体、溶剂或引发剂种??类的选择等，这些影响因素的调控为ＡＴＲＰ的发展提供了无限可能。??火ａｃｔ?—．?＾??Ｒ－Ｘ?＋?Ｍｔｎ－Ｙ?／?Ｌｉｇａｎｄ?．?—?－?Ｒ?？?＋?Ｘ－Ｍｔ?－Ｙ?／?Ｌｉｇａｎｄ??Ｗｔ?Ｗ、＞＇??ｍｏｎｏｍｅｒ?ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ??图１．３?ＡＴＲＰ聚合机理??在ＡＴＲＰ的发展进程中，通过设计合适的催化剂（过渡金属配合物），开发和??使用具有合适结构的引发剂，调整聚合条件，使得分子量与转化率线性呈线性相??关，并且使得聚合物的ＰＤＩ达到可控。这使得对聚合物链的拓扑结构（星型、梳??状、


本文编号：3321944