微納馬達(dá)是指能夠?qū)⒏鞣N形式的能量(如化學(xué)能、光能、電能、磁能等)轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)的微納米裝置,在藥物靶向運(yùn)輸、無創(chuàng)微手術(shù)、生物傳感、環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而,現(xiàn)有的微納馬達(dá)制備方法大多操作過程復(fù)雜,所需設(shè)備昂貴,并且難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模制備,限制了其實(shí)際應(yīng)用。本文基于液滴微流控技術(shù),使用乳液液滴作為模板,巧妙地制備出了形狀、尺寸可控的自驅(qū)動(dòng)型聚合物微馬達(dá),研究其自驅(qū)動(dòng)特性及其催化降解水中有機(jī)污染物的性能。具體研究工作如下:(1)采用微流控方法一步制造多功能聚合物Janus微馬達(dá)。使用微流控裝置中的三相流體形成的W/O/W雙重乳液為初始模板,通過控制有機(jī)中間相的組成,控制乳液由最初的核-殼結(jié)構(gòu)到所需形狀的演化;通過在內(nèi)相和中間相流體中加入功能性納米顆粒獨(dú)立控制界面性質(zhì),并通過紫外光固化得到所需的多功能微馬達(dá)。系統(tǒng)研究了微馬達(dá)的自驅(qū)動(dòng)特性和催化降解水中有機(jī)污染物的性能。(2)建立了一種基于微流控和溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)的液-液相分離制備Janus微馬達(dá)的方法。研制出了形狀和尺寸可控的氣泡推進(jìn)型微馬達(dá),用于氧化降解廢水中的有機(jī)污染物。以微乳液作為模板,通過相分離和紫外誘導(dǎo)單體聚合,可以大量制...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)的相分離法制備磁性Janus粒子的示意圖

自驅(qū)動(dòng)聚合物Janus微馬達(dá)的構(gòu)建及性能研究8助助溶劑的揮發(fā)誘導(dǎo)乳液的相分離外，還可以利用原位聚合的合成策略來構(gòu)建Janus粒子。圖1.1溶劑揮發(fā)誘導(dǎo)的相分離法制備磁性Janus粒子的示意圖(2）種子增長(zhǎng)乳液聚合法種子增長(zhǎng)乳液聚合法是一種常見的用于制備形狀較復(fù)雜的Janus粒子的....

圖1.2MnFe2O4基罐狀微馬達(dá)

自驅(qū)動(dòng)聚合物Janus微馬達(dá)的構(gòu)建及性能研究10圖1.2MnFe2O4基罐狀微馬達(dá)Kong等[18]制備的Mg/PtJanus型微馬達(dá)，在人體血清中能夠快速運(yùn)動(dòng)，從而增強(qiáng)血糖的電化學(xué)檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度和靈敏度。該微馬達(dá)能夠與水持續(xù)反應(yīng)釋放氫氣泡，不需要額外添加有毒的燃料和表面活性劑，體....

圖1.3半球狀(a)和碗狀(b)微馬達(dá)的SEM圖，標(biāo)尺為100μm.(c)微馬達(dá)凹面的Ag納米顆粒，標(biāo)尺為200nm.(d)內(nèi)部的Fe3O4納米顆粒，標(biāo)尺為100μm.(e)凸面的TiO2納米顆粒，標(biāo)尺為10μm

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文11Chen等[87]利用微流控方法一步制造出多功能的自驅(qū)動(dòng)Janus型微馬達(dá)（ETPTA/Ag-Fe3O4-TiO2），該聚合物微馬達(dá)的內(nèi)部含有Fe3O4納米顆粒，其凹面和凸面分別涂覆有Ag和TiO2納米顆粒（圖1.3）。在H2O2溶液中，該微馬達(dá)能夠催化H....

圖2.1微流控裝置產(chǎn)生W/O/W雙重乳液的示意圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文19表2.2主要儀器及設(shè)備一覽表儀器及設(shè)備名稱型號(hào)產(chǎn)地紫外-可見分光光度計(jì)UV-5100B上海元析儀器有限公司電子分析天平JA2003上海科銳實(shí)業(yè)有限公司微量注射泵LSP01-1A保定蘭格恒流泵有限公司精密蠕動(dòng)泵BT100-2j保定蘭格恒流泵有限公司磁力攪拌器....

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