功能性自愈合凝胶的构筑、性质及功能

发布时间：2022-05-08 17:16

　　本论文主要阐述了功能性凝胶的制备、性能与应用。构筑了自愈合凝胶和离子液体凝胶,对凝胶的结构和性能进行了系统的研究,利用扫描电子显微镜（SEM）、流变仪、透射电子显微镜（TEM）、紫外可见分光光度计（UV-vis）等测试手段对凝胶的微观结构、流变学等性质进行了表征;通过X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）的测定,揭示了凝胶的形成机理以及不同非共价键如:静电相互作用、氢键、范德华力等对凝胶的驱动作用,探索了凝胶在工业废水净化和生物传感器方面的应用。本论文的主要研究内容如下:1、植酸（PA）和壳聚糖（CS）自愈合水凝胶的制备及应用。将一定量的PA和CS在水中混合,加热冷却后得到了水凝胶。SEM测定发现水凝胶是由三维（3D）网络的多孔状结构构成。凝胶多孔网络结构形成的主要驱动力是静电相互作用和氢键。流变学数据表明,水凝胶具有优异的机械性能和拉伸性能,其弹性模量为20000 Pa,屈服应力值超过了7000 Pa。凝胶中的氢键和静电相互作用的动态断裂和形成赋予了PA/CS水凝胶自愈性。由于PA对金属离子具有高的配位能力,因此PA/CS水凝胶对重金属离子具有很强的吸附性,例如P... 

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 胶体化学
    1.2 凝胶
        1.2.1 凝胶的制备
        1.2.2 凝胶的分类
    1.3 自愈合凝胶
        1.3.1 动态共价键自愈合凝胶
        1.3.2 动态非共价键自愈合凝胶
    1.4 离子液体凝胶
        1.4.1 离子液体
        1.4.2 离子液体凝胶的分类
    1.5 凝胶的应用
        1.5.1 凝胶在药物运输与释放中的应用
        1.5.2 凝胶在工业废水净化中的应用
        1.5.3 凝胶在组织工程中的应用
        1.5.4 凝胶在柔性传感器中的应用
    1.6 本论文的研究内容
第二章 可拉伸自愈合水凝胶清除重金属离子
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 场发射扫描电子显微镜(SEM)观察
        2.2.4 流变学测量
        2.2.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测量
        2.2.6 凝胶吸附金属离子
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 凝胶化行为
        2.3.2 凝胶的微观结构
        2.3.3 流变学性质
        2.3.4 PA/CS水凝胶的形成机理
        2.3.5 PA/CS水凝胶的刺激响应性
        2.3.6 自愈合性
        2.3.7 重金属离子吸附
    2.4 结论
第三章 以离子液体凝胶为前驱体制备硫化锌纳米颗粒用于半胱氨酸和谷胱甘肽的比色检测
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品
        3.2.2 硝酸乙铵(EAN)的制备
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 方法和表征
        3.2.5 ZnS纳米颗粒(NPs)的制备
        3.2.6 模拟过氧化物酶催化活性测定
        3.2.7 利用ZnS NPs进行比色法检测半胱氨酸和谷胱甘肽
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 凝胶化行为
        3.3.2 C_(16)-PPCT/Zn~(2+)离子液体凝胶的微观结构
        3.3.3 流变学性质
        3.3.4 C_(16)-PPCT/Zn~(2+)离子液体凝胶的热稳定性
        3.3.5 C_(16)-PPCT/Zn~(2+)离子液体凝胶的形成机理
        3.3.6 离子液体凝胶作为前驱体制备ZnS纳米颗粒
        3.3.7 ZnS NPs催化过氧化物酶底物的氧化
        3.3.8 半胱氨酸(Cys)和谷胱甘肽(GSH)检测
    3.4 小结
第四章 结论
参考文献
附录
在读期间公开发表的论文
致谢



本文编号：3652056