基于超支化聚酯三唑和高分子冻胶的高分子杂化材料
发布时间：2021-10-23 00:18
材料是支撑人类社会和科技发展的物质基础。材料,按其物理化学属性可分为无机材料、金属材料和高分子材料,可以适用于不同的场合。在当今科技迅速发展的年代,将不同类型的材料组合在一起,调控材料从微观到宏观的多层次结构,以期获得性能优异、适用性强的材料,一直都是科技工作者致力从事的工作和孜孜以求的目标。杂化材料一般由高分子材料与无机材料或金属材料构成,它能够综合高分子材料的软、易加工的特性和无机/金属材料的硬、强的特性,赋予材料某些特殊的性能,同时有更多可以调控的结构参数,因此受到普遍关注。本学位论文,分别选择超支化聚酯三唑和高分子冻胶作为杂化材料的基体,构建纳米杂化材料和多孔杂化材料,力求揭示杂化材料结构与性能之间的关联,探讨高分子杂化材料在检测、催化、能源以及护肤方面的应用。具体工作内容如下。一、以超支化聚酯三唑为基体的纳米杂化粒子的合成叠氮-炔基点击化学反应具有高效和快速的特点,所形成的三唑结构也具有特殊的物理化学性质,因此在材料合成化学方面获得广泛的应用。本论文设计并合成出两端含有磺酸基、中间含炔基的AB2型小分子化合物,以此作为点击聚合反应的前单体,同步实施基团转化和叠氮-炔基点击反应...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 高分子杂化材料概述
1.2 高分子杂化材料的制备方法
1.2.1 溶胶-凝胶法
1.2.2 自组装法
1.2.3 静电纺丝法
1.2.4 电化学法
1.2.5 插层法
1.2.6 原位聚合法
1.3 高分子杂化材料的应用
1.3.1 催化领域
1.3.2 生物医疗领域
1.3.3 储能材料与器件领域
1.3.4 智能传感领域
1.4 高分子杂化凝胶
1.4.1 高分子杂化微凝胶
1.4.2 高分子杂化水凝胶
1.4.3 高分子杂化冻胶
1.5 本论文设计思想和创新点
参考文献
第二章 超支化聚酯三唑的合成及其汞离子荧光探针性能探究
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 原料
2.2.2 仪器
2.2.3 合成途径
2.2.3.1 2,2,5-三甲基-5-羧基-1,3-二氧六环(L1)的合成
2.2.3.2 2,2,5-三甲基-5-(1'-丙氧羰基)-1,3-二氧六环(L2)的合成
2.2.3.3 2,2-双羟甲基丙酸丙炔(L3)的合成
2.2.3.5 一锅法合成hb-聚酯三唑(hb-PETA)
2.3 结果与讨论
2.3.1 超支化聚酯三唑的合成和表征
2.3.2 超支化聚酯三唑合成的动力学研究
2.3.3 超支化聚酯三唑的特殊荧光性质
2.3.4 金属离子对超支化聚酯三唑荧光性质的影响
2.4 结论
参考文献
第三章 超支化聚酯三唑-聚异丙基丙烯酰胺杂化纳米金的制备及其催化性能研究
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 原料
3.2.2 仪器
3.2.3 合成方法
3.2.3.1 2,2-(2'-溴-2'-甲基乙氧羰基)甲基)丙酸丙炔酯的合成(2)
3.2.3.2 alkynyl-PNIPAM(3)的合成
3.2.3.3 脂肪族聚酯三唑(hb-PETA)(5)的制备
3.2.3.4 聚酯三唑-接枝-聚N-异丙基丙烯酰胺(hb-PETA-g-PNIPAM)的合成
3.2.3.5 hb-PETA-g-PNIPAM纳米杂化物的制备
3.2.3.6 hb-PETA-g-PNIPAM纳米杂化物催化对-硝基苯酚的还原
3.3 结果与讨论
3.3.1 hb-PETA-g-PNIPAM的合成与表征
3.3.2 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs的合成
3.3.3 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs形貌的影响因素
3.3.4 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs催化对-硝基苯酚还原
3.3.5 温度对hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs合成和催化性能的影响
3.4 结论
参考文献
第四章 核交联型聚酯三唑接枝共聚物微凝胶负载金/钯纳米粒子的催化性能研究
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 原料
4.2.2 仪器
4.2.3 合成方法
4.2.3.1 核交联试剂TA的合成
4.2.3.2 alkynyl-PNIPAM、hb-PETA和hb-PETA-g-PNIPAM合成
4.2.3.3 核交联hb-PETA-g-PNIPAM微凝胶CC-MG的合成
4.2.3.4 CC-MG杂化金纳米粒子水溶液CC-MG@Au的制备
4.2.3.5 CC-MG杂化钯纳米粒子水溶液CC-MG@Pd的制备
4.2.3.6 CC-MG@Au催化对-硝基苯酚的还原反应
4.2.3.7 CC-MG@Pd催化Heck偶联反应
4.2.3.8 CC-MG@Pd催化Suzuki偶联反应
4.3 结果与讨论
4.3.1 核交联hb-PTEA-g-PNIPAM杂化微凝胶的合成和表征
4.3.2 核交联hb-PTEA-g-PNIPAM杂化微凝胶的催化性能
4.4 结论
参考文献
第五章 甜菜碱两性离子聚合物插层复合蒙脱土杂化冻胶面膜的制备
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 原料
5.2.2 仪器
5.2.3 杂化冻胶面膜的制备
5.2.3.1 poly(HEMA-SBMA)@MMT冻胶的制备
5.2.3.2 poly(HEMA-SBMA)@MMT-AFMP冻胶的制备
5.2.4 杂化冻胶面膜的性质
5.2.4.0 体外细胞毒性实验
5.2.4.1 溶胀动力学测试
5.2.4.2 自然条件下面膜水分蒸发实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 蒙脱土杂化冻胶的合成和结构表征
5.3.2 蒙脱土杂化冻胶的生物相容性
5.3.3 蒙脱土杂化冻胶的力学性能
5.3.4 蒙脱土杂化冻胶面膜的使用性能
5.4 结论
参考文献
第六章 冷冻聚合制备化学/物理交联聚苯胺导电冻胶及其电容器件的性能
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 化学试剂
6.2.2 仪器
6.2.3 导电冻胶、冻胶电极的制备
6.2.3.1 植酸掺杂聚苯胺实验过程
6.2.3.2 聚苯胺导电冻胶的制备
6.2.3.3 聚苯胺导电冻胶杂化碳布电极的制备
6.2.3.4 聚苯胺双层导电冻胶杂化碳布电极的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶的制备
6.3.1.1 同步的冷冻自由基聚合和氧化偶联聚合
6.3.1.2 PANI/PAAm导电杂化冻胶的制备和结构表征
6.3.2 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶/碳布电极
6.3.2.1 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶/碳布电极的制备
6.4 结论
参考文献
结论
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Photoelectrocatalytic oxidation of methane into methanol and formic acid over ZnO/graphene/polyaniline catalyst[J]. 刘佳,张英华,白智明,黄志安,高玉坤. Chinese Physics B. 2019(04)
[2]Thermo-sensitive Microgels Supported Gold Nanoparticles as Temperature-mediated Catalyst[J]. Xian-Jing Zhou,Hai-Peng Lu,Ling-Li Kong,Dong Zhang,Wei Zhang,Jing-Jing Nie,Jia-Yin Yuan,Bin-Yang Du,Xin-Ping Wang. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(03)
[3]Room temperature phosphorescence from natural products: Crystallization matters[J]. GONG YongYang,TAN YeQiang,MEI Ju,ZHANG YiRen,YUAN WangZhang,ZHANG YongMing,SUN JingZhi,TANG Ben Zhong. Science China（Chemistry）. 2013(09)
[4]Graphene-based hybrid materials and their applications in energy storage and conversion[J]. ZHOU Ding 1,2,CUI Yi 1,2 & HAN BaoHang 1,2 1 National Center for Nanoscience and Technology,Beijing 100190,China;2 State Key Laboratory of Transducer Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China. Chinese Science Bulletin. 2012(23)
[5]以微凝胶模板合成P（AM-co-DMC）/SiO2杂化粒子[J]. 高庆,周芬,袁建军,程时远. 高分子学报. 2008(03)
本文编号：3452096
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：151 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 高分子杂化材料概述
1.2 高分子杂化材料的制备方法
1.2.1 溶胶-凝胶法
1.2.2 自组装法
1.2.3 静电纺丝法
1.2.4 电化学法
1.2.5 插层法
1.2.6 原位聚合法
1.3 高分子杂化材料的应用
1.3.1 催化领域
1.3.2 生物医疗领域
1.3.3 储能材料与器件领域
1.3.4 智能传感领域
1.4 高分子杂化凝胶
1.4.1 高分子杂化微凝胶
1.4.2 高分子杂化水凝胶
1.4.3 高分子杂化冻胶
1.5 本论文设计思想和创新点
参考文献
第二章 超支化聚酯三唑的合成及其汞离子荧光探针性能探究
2.1 前言
2.2 实验
2.2.1 原料
2.2.2 仪器
2.2.3 合成途径
2.2.3.1 2,2,5-三甲基-5-羧基-1,3-二氧六环(L1)的合成
2.2.3.2 2,2,5-三甲基-5-(1'-丙氧羰基)-1,3-二氧六环(L2)的合成
2.2.3.3 2,2-双羟甲基丙酸丙炔(L3)的合成
2.2.3.5 一锅法合成hb-聚酯三唑(hb-PETA)
2.3 结果与讨论
2.3.1 超支化聚酯三唑的合成和表征
2.3.2 超支化聚酯三唑合成的动力学研究
2.3.3 超支化聚酯三唑的特殊荧光性质
2.3.4 金属离子对超支化聚酯三唑荧光性质的影响
2.4 结论
参考文献
第三章 超支化聚酯三唑-聚异丙基丙烯酰胺杂化纳米金的制备及其催化性能研究
3.1 前言
3.2 实验
3.2.1 原料
3.2.2 仪器
3.2.3 合成方法
3.2.3.1 2,2-(2'-溴-2'-甲基乙氧羰基)甲基)丙酸丙炔酯的合成(2)
3.2.3.2 alkynyl-PNIPAM(3)的合成
3.2.3.3 脂肪族聚酯三唑(hb-PETA)(5)的制备
3.2.3.4 聚酯三唑-接枝-聚N-异丙基丙烯酰胺(hb-PETA-g-PNIPAM)的合成
3.2.3.5 hb-PETA-g-PNIPAM纳米杂化物的制备
3.2.3.6 hb-PETA-g-PNIPAM纳米杂化物催化对-硝基苯酚的还原
3.3 结果与讨论
3.3.1 hb-PETA-g-PNIPAM的合成与表征
3.3.2 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs的合成
3.3.3 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs形貌的影响因素
3.3.4 hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs催化对-硝基苯酚还原
3.3.5 温度对hb-PETA-g-PNIPAM/AuNPs合成和催化性能的影响
3.4 结论
参考文献
第四章 核交联型聚酯三唑接枝共聚物微凝胶负载金/钯纳米粒子的催化性能研究
4.1 前言
4.2 实验
4.2.1 原料
4.2.2 仪器
4.2.3 合成方法
4.2.3.1 核交联试剂TA的合成
4.2.3.2 alkynyl-PNIPAM、hb-PETA和hb-PETA-g-PNIPAM合成
4.2.3.3 核交联hb-PETA-g-PNIPAM微凝胶CC-MG的合成
4.2.3.4 CC-MG杂化金纳米粒子水溶液CC-MG@Au的制备
4.2.3.5 CC-MG杂化钯纳米粒子水溶液CC-MG@Pd的制备
4.2.3.6 CC-MG@Au催化对-硝基苯酚的还原反应
4.2.3.7 CC-MG@Pd催化Heck偶联反应
4.2.3.8 CC-MG@Pd催化Suzuki偶联反应
4.3 结果与讨论
4.3.1 核交联hb-PTEA-g-PNIPAM杂化微凝胶的合成和表征
4.3.2 核交联hb-PTEA-g-PNIPAM杂化微凝胶的催化性能
4.4 结论
参考文献
第五章 甜菜碱两性离子聚合物插层复合蒙脱土杂化冻胶面膜的制备
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 原料
5.2.2 仪器
5.2.3 杂化冻胶面膜的制备
5.2.3.1 poly(HEMA-SBMA)@MMT冻胶的制备
5.2.3.2 poly(HEMA-SBMA)@MMT-AFMP冻胶的制备
5.2.4 杂化冻胶面膜的性质
5.2.4.0 体外细胞毒性实验
5.2.4.1 溶胀动力学测试
5.2.4.2 自然条件下面膜水分蒸发实验
5.3 结果与讨论
5.3.1 蒙脱土杂化冻胶的合成和结构表征
5.3.2 蒙脱土杂化冻胶的生物相容性
5.3.3 蒙脱土杂化冻胶的力学性能
5.3.4 蒙脱土杂化冻胶面膜的使用性能
5.4 结论
参考文献
第六章 冷冻聚合制备化学/物理交联聚苯胺导电冻胶及其电容器件的性能
6.1 前言
6.2 实验
6.2.1 化学试剂
6.2.2 仪器
6.2.3 导电冻胶、冻胶电极的制备
6.2.3.1 植酸掺杂聚苯胺实验过程
6.2.3.2 聚苯胺导电冻胶的制备
6.2.3.3 聚苯胺导电冻胶杂化碳布电极的制备
6.2.3.4 聚苯胺双层导电冻胶杂化碳布电极的制备
6.3 结果与讨论
6.3.1 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶的制备
6.3.1.1 同步的冷冻自由基聚合和氧化偶联聚合
6.3.1.2 PANI/PAAm导电杂化冻胶的制备和结构表征
6.3.2 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶/碳布电极
6.3.2.1 聚苯胺/聚丙烯酰胺导电冻胶/碳布电极的制备
6.4 结论
参考文献
结论
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Photoelectrocatalytic oxidation of methane into methanol and formic acid over ZnO/graphene/polyaniline catalyst[J]. 刘佳,张英华,白智明,黄志安,高玉坤. Chinese Physics B. 2019(04)
[2]Thermo-sensitive Microgels Supported Gold Nanoparticles as Temperature-mediated Catalyst[J]. Xian-Jing Zhou,Hai-Peng Lu,Ling-Li Kong,Dong Zhang,Wei Zhang,Jing-Jing Nie,Jia-Yin Yuan,Bin-Yang Du,Xin-Ping Wang. Chinese Journal of Polymer Science. 2019(03)
[3]Room temperature phosphorescence from natural products: Crystallization matters[J]. GONG YongYang,TAN YeQiang,MEI Ju,ZHANG YiRen,YUAN WangZhang,ZHANG YongMing,SUN JingZhi,TANG Ben Zhong. Science China（Chemistry）. 2013(09)
[4]Graphene-based hybrid materials and their applications in energy storage and conversion[J]. ZHOU Ding 1,2,CUI Yi 1,2 & HAN BaoHang 1,2 1 National Center for Nanoscience and Technology,Beijing 100190,China;2 State Key Laboratory of Transducer Technology,Chinese Academy of Sciences,Shanghai 200050,China. Chinese Science Bulletin. 2012(23)
[5]以微凝胶模板合成P（AM-co-DMC）/SiO2杂化粒子[J]. 高庆,周芬,袁建军,程时远. 高分子学报. 2008(03)
本文编号：3452096
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