【摘要】：本文主要研究了可逆加成斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)聚合調(diào)控下的聚合誘導(dǎo)自組裝(PISA)在納米粒子制備和功能化應(yīng)用方面的工作,主要內(nèi)容如下:1、首次將聚丙烯酸三碳酸酯(PAA-TTC)作為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑(macro-CTA),在乙醇/水混合溶劑中調(diào)控苯乙烯(St)的RAFT分散聚合。詳細(xì)考察了溶劑組成對聚合動力學(xué)以及嵌段共聚物(BCP)納米粒子形貌和尺寸的影響。除此之外,考察了單體轉(zhuǎn)化率、疏水單體與親水單體的摩爾比例、殘余AA親水性單體以及殘余死鏈比例和固含量等因素對嵌段共聚物納米粒子形貌和大小的影響,并以得到的PAA-bb-PSt膠束為模板,原位還原金屬銀(Ag)得到銀/聚合物復(fù)合膠束。結(jié)果表明,在不同比例乙醇/水體系中,隨著疏水鏈段增長,粒子形貌從球、棒、囊泡向多孔納米球轉(zhuǎn)變;乙醇/水聚合體系中的聚合速率比乙醇體系更快,加入的水含量越多,生成聚合物膠束尺寸越小,最終均能得到多孔納米球粒子。殘余親水性單體AA與苯乙烯共聚,疏水鏈段運(yùn)動能力增強(qiáng),對最終納米粒子的形貌具有很大影響,有利于制備出純囊泡膠束粒子。PAA聚合過程中的死鏈比例對嵌段共聚物合成過程中粒子形貌有重要影響,死鏈比例越大,聚合體系中出現(xiàn)的小球粒子越多。固含量越高,得到囊泡尺寸越大。通過改變[Ag]/[-COOH]摩爾比例控制銀的負(fù)載量,以[Ag]/[-COOH]=1:1體系得到的復(fù)合膠束粒子進(jìn)行催化實(shí)驗(yàn),催化效果較好。2、以聚4-乙烯基吡啶碳酸酯(P4VP-TTC)為大分子鏈轉(zhuǎn)移劑,在乙醇/水混合溶劑中調(diào)控苯乙烯(St)的RAFT分散聚合,考察了疏水/親水單體摩爾比、殘留4VP用量、溶劑組成對BCP納米粒子形貌的影響。同時(shí),以得到的聚合物膠束為模板,在水或乙醇/水混合溶劑中原位還原銀得到銀/聚合物復(fù)合膠束。結(jié)果表明,當(dāng)P4VP聚合體系中無4VP單體殘留時(shí),St/4VP摩爾比例越大,有利于形貌從球、棒、向囊泡演變。當(dāng)殘留4VP與苯乙烯發(fā)生共聚反應(yīng),有利于制備純囊泡膠束。參與共聚的4VP單體用量越高,體系聚合速率越慢,最終得到囊泡的直徑越大、壁厚越薄。乙醇/水比例越大,有利于制備出尺寸較大的囊泡,聚合速率明顯高于有機(jī)相(乙醇)聚合體系的聚合速率。控制[Ag]/[4VP]摩爾比可以控制銀的負(fù)載量,水中引入乙醇,能夠改善復(fù)合膠束的穩(wěn)定性,最終進(jìn)行的催化實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了納米復(fù)合膠束的催化性能。3、在PAA-b-PSt的RAFT分散聚合體系中,考察PEG對PAA-b-PSt嵌段共聚物制備過程中粒子形貌演變的影響。以得到的聚合物膠束作為模板,負(fù)載二氧化硅粒子,通過煅燒后成功制備出中空納米微球。研究表明,PEG能夠影響PAA-b-PSt嵌段共聚物粒子的形貌和尺寸,有利于制備出尺寸更均一的囊泡膠束。在[AA]/[St]=25:300、溶劑質(zhì)量比為乙醇:水:PEG=70:30:30 w/w/w條件下,PEG分子量對粒子最終形貌有影響。當(dāng)加入PEG400、PEG1000,最終只能得到多孔球粒子;當(dāng)加入PEG2000,最終得到囊泡膠束。不過PEG2000用量對粒子最終形貌也有顯著影響,適量的PEG2000才能調(diào)控出囊泡膠束。如果PEG2000用量太少,最終仍只能得到多孔球;PEG2000用量太多,則只能得到球。除此之外,加入PEG2000會影響聚合反應(yīng)速率,聚合速率隨著PEG2000用量的增加而增加。
【圖文】：

圖１－３不同ＴＨＥ和ＤＭＦ溶劑組成下得到的？３１２0（）－６－？八人１８膠束的電鏡圖

RAFT分散聚合形成交聯(lián)膠束的過程
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.1

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本文編號：2653504