本文關(guān)鍵詞： 功能高分子材料 超聲化學(xué) 碳量子點(diǎn) 聚合物機(jī)械力化學(xué) 鉑炔復(fù)合物 多巴胺 柔性電子　出處：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：功能高分子材料的應(yīng)用和研究十分廣泛。超聲是材料合成的有用工具,也是研究聚合物機(jī)械力化學(xué)的有效手段。機(jī)械力也會導(dǎo)致柔性電子失穩(wěn),引入一個(gè)高分子界面層,解決柔性基底和電極的界面問題,對抗外界機(jī)械力刺激,對實(shí)現(xiàn)柔性電子的發(fā)展有著重要意義。本人在攻讀博士學(xué)位期間在這兩方面領(lǐng)域做了相關(guān)工作,具體來說,主要內(nèi)容如下:1.我們超聲了含有檸檬酸和乙二胺作為碳源的水溶液,成功制備高量子產(chǎn)率,光穩(wěn)定性的碳量子點(diǎn),并應(yīng)用于癌細(xì)胞的生物成像。超聲化學(xué)可以分成一級聲化學(xué)和二級聲化學(xué)。一級聲化學(xué)在坍塌氣泡里發(fā)生,主要涉及揮發(fā)物種,二級聲化學(xué)是液相化學(xué),聲化學(xué)產(chǎn)物源于坍塌氣泡里的化學(xué)活性物種(例如蒸汽分子熱解成的自由基)擴(kuò)散到溶劑中引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)。涉及非揮發(fā)性物種的納米液滴通過毛細(xì)管微波被射入坍塌氣泡或是由于坍塌氣泡的顯著形變引起的氣泡融合。一旦納米液滴進(jìn)入坍塌氣泡的內(nèi)部,發(fā)生了類似火焰熱解的溶劑迅速蒸發(fā),氣相化學(xué)反應(yīng)等,因此,綜合了一級聲化學(xué)和二級聲化學(xué)的非揮發(fā)性物種在坍塌氣泡里激發(fā)和熱解,即應(yīng)用坍塌氣泡作為微反應(yīng)器熱解非揮發(fā)性前驅(qū)體的還未被報(bào)道過。2.聚合物機(jī)械力化學(xué)可以提供光或是熱不能夠?qū)崿F(xiàn)的反應(yīng),可以用來合成新的材料。我們設(shè)計(jì)合成基于鉑炔基的機(jī)械響應(yīng)官能團(tuán),位于聚合物鏈中點(diǎn)。超聲能夠產(chǎn)生大量的溶劑化的聚合物鏈內(nèi)的拉伸應(yīng)力。稀釋的聚合物溶液可以在超聲波作用下體驗(yàn)的溶液動力學(xué)產(chǎn)生的剪切力的溶劑氣穴(即氣泡成核,生長和崩潰)。靠近崩坍的泡沫的高分子鏈末端比遠(yuǎn)端鏈末端會有更高的速度。這些速度梯度造成聚合物主鏈的伸長,并在聚合物鏈的中點(diǎn)附近產(chǎn)生拉應(yīng)力。合適位點(diǎn)的機(jī)械響應(yīng)官能團(tuán)可控響應(yīng)機(jī)械擾動,被活化。因此鉑炔基能夠?qū)崿F(xiàn)超聲活化并且用于催化硅氫化反應(yīng),這項(xiàng)工作進(jìn)一步舉例說明了有機(jī)金屬配合物在潛在催化劑的設(shè)計(jì)和合成中的應(yīng)用,用于機(jī)械催化和基于有機(jī)硅聚合物的自愈材料的開發(fā)。3.柔性導(dǎo)電電極是柔性電子和可穿戴技術(shù)的重要組成部分。但是,現(xiàn)有的柔性電極有著穩(wěn)定性差,抗刮擦能力差等缺點(diǎn),限制了其在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用。受海洋生物貽貝的啟發(fā),我們合成了基于多巴胺的聚合物界面涂層,將其引入到導(dǎo)電電路和柔性基底之間嘗試解決這一問題。這一獨(dú)特的基于多巴胺的聚合物涂層可以賦予各種柔性基底包括聚酰亞胺(PI),聚二甲基硅氧烷(PDMS),聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),棉布織物等強(qiáng)的粘附力和優(yōu)異的機(jī)械性能。事實(shí)上,基于聚合物涂層的柔性導(dǎo)電電路在經(jīng)過1000次彎曲測試循環(huán)或劃傷之后仍能為LED燈泡供電。這一涂層提供了導(dǎo)電圖案與基底的強(qiáng)烈粘附,從而使其耐彎曲和耐刮擦能力增強(qiáng)。這一方法策略提供了一個(gè)實(shí)用的構(gòu)建有效的柔性電子平臺。
[Abstract]:The research and application of functional polymer materials is very extensive. Ultrasound is a useful tool for the synthesis of materials, but also an effective means of research on polymer mechanical chemistry. Mechanical stress can lead to flexible electronic instability, the introduction of a polymer interface layer, solve the interface problem of flexible substrate and electrode, against external mechanical stimulation, has important significance to realize the development of flexible electronics. During my PhD in the field in the two aspects of the related work, specifically, the main contents are as follows: 1. we ultrasonic contains citric acid and ethylenediamine aqueous solution as the carbon source, the successful preparation of high quantum yield, carbon quantum dot light stability, biological imaging and application in the cancer cells. Ultrasonic chemistry can be divided into a sound chemical and two sound chemistry. A sound in the collapse of the bubble in chemistry, mainly relates to a volatile species, two chemical liquid phase of sound The sound of science, chemical products derived from the collapse of the bubble in the chemically active species (such as steam pyrolysis into free radical molecular diffusion) chemical reaction solvent triggered. Involving non volatile species nano droplets by capillary microwave shot is caused by collapse of bubbles or bubble bubble collapse deformation significantly once the internal nano fusion. Drop into the collapse of the bubble, has a similar flame pyrolysis solvent rapid evaporation, chemical vapor reaction, therefore, the comprehensive level of sonochemical and two sonochemical non volatile species in the collapse of the bubble in the excitation and pyrolysis, namely the application of bubble collapse as micro reactor is non volatile Precursor Pyrolysis.2. has not been reported before polymer mechanical chemistry can provide light or heat is not able to achieve the reaction, can be used to synthesize new materials. We designed and synthesized based on the mechanical response of platinum acetylide Functional groups of polymer chains in the middle. Ultrasound can generate tensile polymer chains of solvation of the stress. The shear stress generated cavitation solvent solution dynamics of polymer dilute solution under ultrasonic action can experience the (i.e., bubble nucleation, growth and collapse). The bubble collapse near the end of the polymers than the distal chain end will have higher speed. The velocity gradient caused by the polymer main chain elongation, and tensile stress in the vicinity of the midpoint of the polymer chain. The appropriate sites of the mechanical response of controllable mechanical disturbance response group was activated. Therefore, platinum alkyne can realize ultrasonic activation and used for catalytic hydrosilylation reaction, this work further an example illustrates the application of organic metal complexes in the design and synthesis of potential catalyst in the catalytic machinery for and self-healing materials based on organosilicon polymer.3. The flexible conductive electrode is an important part of flexible electronics and wearable technology. However, the existing flexible electrode has poor stability, disadvantages of anti scratch ability, limits its wide application in industry. Inspired by the marine mussel, we synthesized polymer interface coating dopamine based on its introduction between the conductive circuit and flexible substrate to try to solve this problem. This unique polymer coating based on dopamine can give a variety of flexible substrates including polyimide (PI), poly two methyl siloxane (PDMS), poly phenylene two terephthalate (PET), the adhesion of cotton fabric, strong and excellent mechanical properties. In fact, based on the flexible conductive circuit of polymer coating after 1000 times bending test cycle or scratch can still LED lightbulb. This coating provides strong adhesive and conductive pattern substrate It is attached to enhance its bending resistance and scratch resistance. This method provides a practical and effective flexible electronic platform.

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB34;TQ317

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本文編號：1517199