【摘要】：近年來,近紅外光(NIR)吸收材料作為一種吸收并轉化光能的特種材料,在生物醫(yī)學研究和激光防護領域的應用不斷擴大。目前,研究較深應用較廣的NIR吸收材料主要有以下兩大類:第一類為無機納米材料,主要集中在半導體類、金屬氧化物類以及貴金屬類納米材料,此類材料在NIR吸收方面的應用都存在有一定的問題或者缺陷,比如說貴金屬類在價格方面不盡人意成本過高,此外在生物代謝及毒性方面也存在著一定的疑問。第二類NIR吸收材料就主要集中在有機材料方面,包括有機小分子類(主要為有機染料)以及有機共軛聚合物類。相比于無機NIR吸收材料,有機NIR吸收材料在生物相容性以及可降解方面的優(yōu)點尤為突出,因此成為NIR吸收材料方面研究的熱點。其中,對于有機染料的研究已經比較成熟,而對有機共軛高分子的近紅外吸收性能還有很大的探究空間�；趦深愑袡C共軛高分子——聚苯胺(PANI)以及聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)納米材料突出的近紅外吸收性和生物相容性,我們展開了如下研究工作:第一部分:通過一種改良的界面聚合方法合成出在氯仿溶液中能夠均勻分散的PANI納米顆粒。采用透射電鏡、掃描電鏡、紅外光譜儀、紫外可見吸收光譜儀等一系列材料表征手段來對所制備的產物進行表征分析。結果證明產物的確是PANI,且其形貌為球狀,粒徑尺寸約100~250nm,同時它在近紅外光區(qū)有明顯的吸收。此后,我們也對pani納米顆粒的光熱轉換能力進行了檢測,發(fā)現(xiàn)其具有良好的光熱轉化能力。實驗發(fā)現(xiàn)當pani/chcl3分散液濃度是0.75mgml-1的時候,它在808nm(0.5wcm-2)的激光下被照射300s以后,分散液的溫度提高了約31.7°c,對比下氯仿在相同條件下只提高了2.5°c。第二部分:基于之前的研究,進一步將pani納米顆粒與paa共混涂膜,制備出了一系列不同厚度或pani含量的pani-paa聚合物膜。這些聚合物膜展現(xiàn)了出色的近紅外光屏蔽性能,同時還在480~600nm波段有很好的透過性。例如,一種厚度為0.20mm,pani含量為0.75wt%的pani-paa聚合物膜,對于808nm激光的屏蔽效率約為80.5%。并且改變薄膜的厚度或pani含量可以控制屏蔽效果。因此得出,pani-paa聚合物膜在nir屏蔽膜方面有著廣闊的應用空間。第三部分:近紅外光驅動的光熱消融治療已經被認為是一種有效的癌癥治療技術,該技術的發(fā)展關鍵是研發(fā)高效且生物相容性好的光熱轉換試劑。采用無皂乳液共聚法來得到400~600nm的共聚微凝膠p(nipam-co-nvp);然后在微凝膠中加入3,4-乙烯二氧噻吩(edot)單體以及其他反應試劑,經過一步簡單的化學氧化聚合,使50nm左右的聚3,4-乙烯二氧噻吩(pedot)納米顆粒均勻生長/吸附在p(nipam-co-nvp)微凝膠表面,最終得到了pedot@p(nipam-co-nvp)智能復合微凝膠。在808nm激光(功率密度為0.5w/cm2)的照射下,5min內可以使復合微凝膠(50μgml-1)升高37.08°c,而同等條件下純去離子水只提高了1.07℃。此外,其在近紅外光照射下能夠迅速升溫并發(fā)生體積相變,測得其最低臨界相變溫度(LCST)在40℃左右,有望發(fā)展為一種新型近紅外光驅動的給藥系統(tǒng)。因此,PEDOT@P(NIPAM-co-NVP)作為一種新型光熱試劑有著巨大的潛在價值和廣闊的發(fā)展空間。
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【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB34

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1 李璐璐;高分子類近紅外光吸收材料的制備、性能及應用研究[D];東華大學;2017年

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本文編號：2437937