磁性纳米复合水凝胶的制备、及电化学性能研究

发布时间：2022-04-27 21:18

　　近年来,以四氧化三铁为代表的纳米材料因其具有良好的磁响应性、生物相容性已经成为构建磁性水凝胶的理想候选材料。由于加入水凝胶不但能提高机械性能,扩大其应用。同时又因为它作为一种高容量的活性物质在柔性超级电容器方面具有很大的优势,金-硫键的加入使得凝胶具有自修复性能。本论文研究内容如下:（1）采用金改性的四氧化三铁纳米粒子（Fe₃O₄@Au）,吸附含硫和双键的分子N,N-双（丙烯酰）胱胺（BACA）作为交联中心,丙烯酰胺为单体合成具有双重响应自修复的磁性纳米复合水凝胶（Fe₃O₄@Au/BACA/PAAm）。我们系统的研究了磁性纳米复合粒子与聚丙烯酰胺共价交联的水凝胶的机械性能,对比普通的物理交联的磁性纳米水凝胶机械性能得到了明显提升。由于该水凝胶结合了四氧化三铁的磁热效应和金颗粒的光热性能,当受到光和磁的外部刺激时,动态可逆的金-硫键会发生交换,从而使凝胶发生自修复现象。将水凝胶装载阿霉素（DOX）,研究在红外光照射和磁场条件下药物释放情况。（2）以Fe₃O₄

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 水凝胶概述
    1.2 磁性水凝胶
        1.2.1 磁性水凝胶合成方法
        1.2.2 磁性水凝胶应用研究
    1.3 自修复水凝胶
        1.3.1 自修复机制
        1.3.2 自愈合材料潜在应用
    1.4 本论文研究意义及研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验药品与仪器
    2.1 实验药品
    2.2 实验仪器
第三章 具有高强度、双重响应的自修复的磁性纳米复合水凝胶的制备方法和性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 四氧化三铁(Fe_3O_4)的制备
        3.2.2 Fe_3O_4@Au的制备
        3.2.3 Fe_3O_4@Au /PAAM水凝胶的制备
        3.2.4 Fe_3O_4和Fe_3O_4@Au结构的表征
        3.2.5 Fe_3O_4@Au/BACA复合交联剂的结构的表征
        3.2.6 水凝胶的性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Fe_3O_4结构的表征
        3.3.2 Fe_3O_4@Au结构的表征
        3.3.3 磁性水凝胶结构性能表征
    3.4 本章小结
第四章 可拉伸的超级电容器的制备与性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 导电聚合物水凝胶的制备
        4.2.2 柔性电极材料的制备
        4.2.3 全固态超级电容器组装
        4.2.4 固态超级电容器的电化学性能表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 固态超级电容器结构表征
        4.3.2 固态超级电容器电化学性能表征
        4.3.3 固态超级电容器机械性能的表征
        4.3.4 固态超级电容器自愈合性能的表征
    4.4 本章小结
第五章 基于Co_3O_4/C复合水凝胶的全固态柔性超级电容器研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 ZIF-67纳米颗粒的制备
        5.2.2 Co_3O_4/C纳米颗粒的制备
        5.2.3 Co_3O_4/C/PAAm水凝胶的合成
        5.2.4 柔性电极材料的制备
        5.2.5 全固态超级电容器组装
        5.2.6 固态超级电容器的电化学性能表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Co_3O_4/C的表征
        5.3.2 Co_3O_4/C-PAAm水凝胶网络结构表征
        5.3.3 水凝胶机械性能表征
        5.3.4 超级电容器的组装示意图
        5.3.5 超级电容器电化学性能
        5.3.6 超级电容器机械性能表征
    5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
攻读期成果



本文编号：3649173