Janus粒子具有組成和結(jié)構(gòu)的非對稱性,在界面催化、功能表面活性劑、高性能復(fù)合材料和微米馬達(dá)等領(lǐng)域引起關(guān)注。除了組成,結(jié)構(gòu)與形貌對于Janus材料性能也具有重要影響。本論文基于乳液界面制備了新型水母狀Janus籠,基于固體顆粒表面制備了環(huán)境敏感型Janus納米片。具體內(nèi)容如下:1.通過兩步乳液界面聚合制備了新型水母狀PAA-PS@PAM Janus籠。在第一步聚合反應(yīng)中,單體苯乙烯(St)在石蠟液滴內(nèi)聚合誘導(dǎo)相分離,由于Pickering效應(yīng)在乳液界面形成交聯(lián)聚苯乙烯(PS)半球。在此聚合過程中加入水溶性單體丙烯酰胺(AM),使得PS半球外露在水相一側(cè)形成親水聚丙烯酰胺(PAM)。在石蠟液滴內(nèi)形成的PS@PAM半球充當(dāng)水母狀Janus籠的“頭部”。在第二步聚合中,石蠟液滴中單體與水溶性單體如丙烯酸(AA)在乳液界面共聚,形成雙層殼層作為水母狀Janus籠的“腹部”。Janus籠的內(nèi)外表面具有不同化學(xué)組成,外表面同樣具有嚴(yán)格化學(xué)分區(qū),具有雙重Janus特性。Janus籠的“頭部”和“腹部”以化學(xué)鍵連接,保證其穩(wěn)定性。2.Janus籠的合成分步進(jìn)行,意味著方法具有普適性。通過改變聚合所用單...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.2Janus顆粒制備方法示意圖[18]。

在Janus材料發(fā)展初期,由于Janus顆粒組成和形貌的特殊性,Janus這類材料的生產(chǎn)原料昂貴、制備過程復(fù)雜、產(chǎn)率又很低,這在很大程度上限制了它的發(fā)展和應(yīng)用。但隨著制備方法學(xué)的快速發(fā)展,Janus顆粒在結(jié)構(gòu)組成多樣性、功能化和批量制備等方面都取得了很大的進(jìn)步。如圖1.2[18]....

圖1.3通過不同種類界面的保護(hù)來制備Janus顆粒的示意圖:(a)液固界面;(b)氣液界面;(c)氣液/液固界面[22]。

界面保護(hù)法是制備Janus顆粒的方法中最常見的一種。根據(jù)界面形態(tài)的不同,可大致分為二維平面和三維曲面。如圖1.3所示,界面保護(hù)法是利用不同種類的界面對均勻膠體顆粒的一部分進(jìn)行保護(hù),從而實(shí)現(xiàn)對其表面的分區(qū)。嵌入界面的部分首先被保護(hù)起來,再對暴露在外的部分進(jìn)行化學(xué)修飾,將界面去除后,....

圖1.4AuC6納米粒子與MEA通過配體界面交換反應(yīng)制備Janus納米粒子[23]。

傳統(tǒng)的二維平面為均質(zhì)顆粒在其表面的單層鋪展提供了條件,可以很簡單的制備出表面分區(qū)的Janus顆粒。Langmuir膜法作為二維平面法中最常見的一種方法,主要是利用提拉膜法將形貌均一的粒子單層地吸附在基板表面,再將整個(gè)裝置放置在反應(yīng)介質(zhì)中,如此一來,粒子表面中僅暴露在介質(zhì)中的那部分....

圖1.5模板保護(hù)法制備不對稱Janus膜[25]。

Han等[24]首先利用殼聚糖和氧化石墨烯在氣/液界面的自組裝,隨后將其轉(zhuǎn)移到模板二氧化硅薄片上,利用自引發(fā)光接枝技術(shù)得到了石墨烯和殼聚糖復(fù)合Janus薄膜,隨后在膜的兩側(cè)分別接枝了聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯。Gu[25]等對該方法進(jìn)行改良后,將疏水性聚苯乙烯和....

本文編號：3975870