超分子聚合物水凝胶：自修复和手性光学性能

发布时间：2024-03-03 09:03

　　超分子聚合物水凝胶是指高分子、寡聚物以及小分子为组装单元基于非共价键自组装形成的物理水凝胶。不同构筑基元自组装成的凝胶具有不同的特点,故其研究的方向也有所不同,高分子凝胶倾向于具有力学性能材料的研究,而超分子聚合物的凝胶更倾向于多层次自组装仿生的研究。为了更好地探究超分子聚合物水凝胶,本文利用高分子通过多种物理交联作用间的协同作用制备了具有酸碱响应性的高强度超分子聚合物水凝胶。另外,通过向手性超分子聚合物水凝胶引入发光分子,制备了多层次手性转移诱导圆偏振发光超分子聚合物水凝胶。主要研究如下:设计合成了由聚乙烯醇(PVA)和自由基聚合的6-丙烯酰胺己酸(PAACA)通过氢键和PVA结晶交联的高强度自愈合超分子聚合物水凝胶。PAACA与PVA链之间形成的氢键通过自组装形成了三维网络构建的第一个超分子聚合物水凝胶网络,在冻融过程中PVA结晶形成了第二个超分子聚合物水凝胶网络,这大大提高了机械性能,其抗拉强度高达3MPa。同时由于体系中存在羧基可质子化和去质子化,使得水凝胶具有pH响应性自愈合的特点。手性是自然界的本质属性之一,许多天然手性生物对圆偏振光具有典型的响应性。为了探究生命活动、理解...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 超分子聚合物水凝胶的研究背景
        1.1.1 超分子聚合物水凝胶的简介
        1.1.2 超分子聚合物水凝胶的研究现状
        1.1.3 超分子聚合物水凝胶的的发展前景
    1.2 自愈合超分子聚合物水凝胶的研究背景
        1.2.1 自愈合水凝胶的定义及构筑原则
        1.2.2 自愈合超分子聚合物水凝胶的构筑方式
        1.2.3 自愈合超分子聚合物水凝胶的表征
        1.2.4 自愈合超分子聚合物水凝胶的研究现状及发展前景
    1.3 圆偏振发光超分子聚合物水凝胶的研究
        1.3.1 圆偏振光定义及来源
        1.3.2 圆偏振发光超分子体系的构筑方式
        1.3.3 圆偏振发光超分子聚合物水凝胶的构筑方式
        1.3.4 圆偏振发光超分子聚合物水凝胶的表征
        1.3.5 圆偏振发光超分子聚合物水凝胶的应用前景
    1.4 本课题的研究意义及研究内容
        1.4.1 本课题的研究意义
        1.4.2 本课题研究内容
第2章 高强度自愈合超分子聚合物水凝胶的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 FT-PVA/PAACA超分子聚合物水凝胶的制备
        2.2.4 测试及表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 FT-PVA/PAACA超分子聚合物水凝胶的制备
        2.3.2 FT-PVA/PAACA超分子聚合物水凝胶形成机理的探究
        2.3.3 组装基元的含量对超分子聚合物水凝胶机械性能的影响
        2.3.4 冷冻时间对超分子聚合物水凝胶机械性能的影响
        2.3.5 FT-PVA/PAACA超分子聚合物水凝胶的溶胀性能
        2.3.6 超分子聚合物水凝胶pH响应的自愈合性能
    2.4 小结
第3章 手性转移诱导的CPL超分子聚合物水凝胶
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 圆偏振发光LSA超分子聚合物水凝胶的构筑
        3.2.4 样品的测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 SDS@2β-CD/Dye超分子聚合物水凝胶的手性光学性质
        3.3.2 10%SDS@2β-CD/Dye超分子聚合物水凝胶的微观手性结构
        3.3.3 LSA多壁螺旋管的d间距
        3.3.4 LSA手性纳米片的手性光学性质
        3.3.5 由LSA纳米片组装成LSA管状结构的过程
    3.4 小结
第4章 结论
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士学位期间研究成果



本文编号：3917553