基于貽貝仿生的聚多巴胺（PDA）是近年來發(fā)展起來的一種多功能聚合物材料。由于其獨(dú)特的物理化學(xué)特性,PDA幾乎可以在所有的材料表面形成穩(wěn)定的涂層,加上其豐富的表面性質(zhì),使得PDA在聚合物復(fù)合材料、分離膜、生物醫(yī)藥、催化以及能源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力。然而到目前為止,大多數(shù)研究是將PDA作為一種表面功能化涂層使用,構(gòu)建除涂層外的PDA材料有望進(jìn)一步拓展PDA在上述多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。本學(xué)位論文圍繞這一問題,運(yùn)用簡(jiǎn)單便捷的合成手段成功制備了聚多巴胺納米球、納米管、介孔球及其與銀納米粒子的復(fù)合球,探索了這些組裝體在聚合物復(fù)合材料、能源、催化等領(lǐng)域的應(yīng)用。具體的研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:（1）通過控制多巴胺的聚合速率合成了兩種不同尺寸的聚多巴胺納米球（PDAP）,首次將PDAP作為填料加入到聚乙烯醇（PVA）中制備了功能性的PDAP/PVA納米復(fù)合材料,研究了PDAP尺寸對(duì)復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),制得的兩種PDAP尺寸分別為1040nm和310 nm。PDAP的添加大大提升了PVA基體的結(jié)晶性能,相應(yīng)地,復(fù)合材料的機(jī)械性能明顯增強(qiáng)。加入15 wt%大尺寸的PDAP后,復(fù)合材料的結(jié)晶度由純PVA... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：123 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

多巴胺氧化反應(yīng)形成聚多巴胺的初始步驟[27]

圖 1-2 基于氫鍵、電荷轉(zhuǎn)移和 π-π 堆砌的多巴胺聚合機(jī)理[28]re 1-2 mechanism of polymerization of dopamine based on hydrogen bonπ-stacking, and charge transfer PDA 結(jié)構(gòu)研究的深入，部分研究人員傾向于認(rèn)為 PDA 更多的作用而形成。Bielawski 等[28]利用固體光譜和晶體技術(shù)提出了構(gòu)模型，如圖 1-2 所示。他們使用15N 核磁共振（NMR）技術(shù)化，其中氮元素主要是以吲哚或者吲哚類型存在，這與之前黑，然而基于13C NMR 數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)氮原子是以飽和態(tài)的吲哚飽和的吲哚結(jié)構(gòu)，因此他們提出 PDA 主要是由單體通過氫鍵3

圖 1-3 兩條途徑形成的聚多巴胺：（A）共價(jià)鍵形成的氧化聚合和（B）多巴胺和吲哚的組裝[29]Figure 1-3 Polydopamine synthesis occurs via two pathways: A) a pathway of covalenbondforming oxidative polymerization and B) a newly proposed pathway of physicalself-assembly of dopamine and DHI近年來研究人員對(duì)多巴胺的聚合機(jī)理提出了一種新的觀點(diǎn)，研究發(fā)現(xiàn)多巴的聚合主要分為兩步：第一步，部分多巴胺單體通過共價(jià)作用聚合成吲哚的低體；第二步，低聚體、多巴胺單體和多巴胺醌通過非共價(jià)鍵進(jìn)行組裝，如圖所示。Lee 等[29]通過高效液相色譜法（HPLC）和質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)，在多巴胺聚過程中，相當(dāng)量的多巴胺并沒有聚合而是與多巴胺醌、5，6 二羥基吲哚生成一種自組裝的復(fù)合物，HPLC 進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)多巴胺封裝在復(fù)合物中是非常穩(wěn)4


本文編號(hào)：2921493