單分散粒子經(jīng)過特定模式的組裝可以制備出通過光學原理成色的結(jié)構(gòu)色材料。其中,長程和短程都有序的晶態(tài)結(jié)構(gòu)和長程無序短程有序的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)在粒子組裝的研究及應用中引起了廣泛的關注。傳統(tǒng)的晶態(tài)及非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建主要采用的結(jié)構(gòu)單元為二氧化硅、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等納米粒子。這些粒子通過成熟的組裝方法可以高效地得到晶態(tài)及非晶態(tài)結(jié)構(gòu)材料,也就是所謂的結(jié)構(gòu)色材料。這些材料在顏料涂層、色彩展示、生物檢測及光學防偽中有著廣泛的應用。聚多巴胺是一種天然黑色素,除了具有較強的吸光性能外,它還具有類似于貽貝中粘附蛋白的強粘附性。因此,聚多巴胺被廣泛應用于結(jié)構(gòu)色材料中,它不僅可以有效的提高結(jié)構(gòu)色的鮮亮度,而且還使結(jié)構(gòu)色材料具有聚多巴胺的一些性能,拓寬結(jié)構(gòu)色材料的應用。本論文的研究內(nèi)容即以此為目標,圍繞聚多巴胺修飾的納米粒子的合成、結(jié)構(gòu)色材料的組裝和應用進行研究。具體工作如下:(1)開發(fā)了一種簡單便捷的方法制備摻雜聚多巴胺的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物納米粒子和包覆聚多巴胺的二氧化硅(PDA@SiO₂)復合納米粒子。通過調(diào)節(jié)鹽酸多巴胺、甲基丙烯酸甲酯及甲基丙烯酸的初始濃度可以得到形貌...

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 納米粒子概述
        1.1.1 納米粒子的合成
            1.1.1.1 無機納米粒子的合成
            1.1.1.2 聚合物納米粒子的合成
            1.1.1.3 復合納米粒子的合成
    1.2 聚多巴胺的修飾
        1.2.1 聚多巴胺概述
        1.2.2 聚多巴胺的合成
        1.2.3 聚多巴胺的表面修飾及應用
            1.2.3.1 聚多巴胺的表面修飾機理
            1.2.3.2 聚多巴胺的應用
    1.3 納米粒子的組裝
        1.3.1 納米粒子組裝的晶態(tài)結(jié)構(gòu)
            1.3.1.1 納米粒子晶態(tài)結(jié)構(gòu)的組裝
            1.3.1.2 納米粒子晶態(tài)結(jié)構(gòu)的應用
        1.3.2 納米粒子的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)
            1.3.2.1 納米粒子非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的組裝
            1.3.2.2 納米粒子非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的應用
    1.4 本論文的主要研究工作
    參考文獻
第二章 聚多巴胺摻雜的納米粒子的合成
    2.1 引言
    2.2 實驗試劑與儀器
    2.3 實驗內(nèi)容
        2.3.1 聚多巴胺納米粒子的合成
        2.3.2 摻雜聚多巴胺的PMMA粒子的制備
        2.3.3 單分散PDA@SiO₂粒子的制備
    2.4 結(jié)果與討論
        2.4.1 以氨水為反應介質(zhì)的聚多巴胺納米粒子
        2.4.2 以氫氧化鈉為反應介質(zhì)的聚多巴胺納米粒子
        2.4.3 摻雜聚多巴胺的單分散PMMA粒子
        2.4.4 包覆聚多巴胺的二氧化硅粒子
    2.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 基于粒子組裝的結(jié)構(gòu)色材料顏色的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑與儀器
    3.3 實驗內(nèi)容
        3.3.1 摻雜PDA的PMMA粒子的晶態(tài)結(jié)構(gòu)組裝制備彩色隱形眼鏡前聚體
        3.3.2 PDA@SiO₂的非晶態(tài)結(jié)構(gòu)組裝制備結(jié)構(gòu)色材料
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 摻雜聚多巴胺的單分散PMMA粒子的組裝
        3.4.2 PDA@SiO₂粒子組裝的非彩虹結(jié)構(gòu)色材料
        3.4.3 PDA@SiO₂非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)色材料的顏色三要素調(diào)控
            3.4.3.1 結(jié)構(gòu)色色調(diào)的調(diào)控
            3.4.3.2 結(jié)構(gòu)色明度的調(diào)控
            3.4.3.3 結(jié)構(gòu)色飽和度的調(diào)控
            3.4.3.4 結(jié)構(gòu)色材料厚度對顏色的影響
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于粒子組裝的結(jié)構(gòu)色材料機械強度的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗試劑與儀器
    4.3 實驗內(nèi)容
        4.3.1 PDA@SiO₂非晶態(tài)結(jié)構(gòu)色材料的剪脫測試
        4.3.2 PDA@SiO₂非晶態(tài)結(jié)構(gòu)色材料的機械強度測試
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 結(jié)構(gòu)色的粘附性和機械強度
        4.4.2 機械強度原理分析
        4.4.3 氨水處理對結(jié)構(gòu)色的影響
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 基于膠體粒子的液滴限域組裝在生物分析中的應用
    5.1 引言
    5.2 實驗試劑與儀器
    5.3 實驗內(nèi)容
        5.3.1 基于PDA@SiO₂粒子的液滴限域組裝
        5.3.2 PDA@SiO₂膠體晶體微球機械強度測試
        5.3.3 PDA@SiO₂微球接枝熒光標記的生物分子
        5.3.4 PDA@SiO₂微球?qū)θ祟惷庖咔虻鞍卓乖?IgG)的檢測
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 PDA@SiO₂膠體晶體微球的組裝
        5.4.2 PDA@SiO₂膠體晶體微球顏色的研究
        5.4.3 PDA@SiO₂膠體晶體微球的機械強度
            5.4.3.1 PDA@SiO₂膠體晶體微球的超聲檢測
            5.4.3.2 PDA@SiO₂膠體晶體微球的抗壓檢測
        5.4.4 PDA@SiO₂膠體晶體微球接枝熒光標記的生物分子
        5.4.5 PDA@SiO₂膠體晶體微球應用于人類免疫球蛋白抗原(IgG)檢測
    5.5 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 總結(jié)與展望
發(fā)表論文及專利
致謝



本文編號：3852273