以多酸簇合物為核的雜臂超分子星形共聚物的合成及溶液自組裝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-12 01:20
兩親性星形共聚物能夠在選擇性溶劑中自組裝形成復(fù)雜的膠束結(jié)構(gòu),這種膠束結(jié)構(gòu)的形成是由其臂的拓?fù)涫芟藓拖鄬?duì)體積分?jǐn)?shù)協(xié)同作用的結(jié)果。盡管已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道過兩親性星形共聚物在非選擇性溶劑中的自組裝行為,但是其聚集體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和形成機(jī)理尚不清楚。為了闡明上述現(xiàn)象,本論文合成了一系列具有不同分子量的以1,2,3-三唑鎓為橋接基團(tuán)的嵌段共聚物PSn-b+-PEGmI-(n=17,26,39,57,81;m=45),并將其分別與K4[α-SiW12O40]發(fā)生離子交換反應(yīng),最終合成了5例以[α-SiW12O40]4-團(tuán)簇為核的雜臂超分子星形共聚物SEW-1-5,并從以下兩個(gè)部分展開研究:第一部分,主要研究了上述5例雜臂超分子星形共聚物在非選擇性(THF和氯仿)及弱選擇性(甲苯)溶劑中的自組裝行為。TEM成像結(jié)果顯示,SEW-2-5在THF和氯仿兩種非選擇性溶劑中形成的聚集體由柱狀膠束到球...
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)具有自修復(fù)功能的超分子,(b)同軸納米管光反應(yīng)器,(c)非均相催化劑構(gòu)建示意圖
蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文以多酸簇合物為核的雜臂超分子星形共聚物的合成及溶液自組裝研究3在催化領(lǐng)域中,超分子組裝體也表現(xiàn)出優(yōu)秀的應(yīng)用價(jià)值。利用氫鍵和金屬-配體作用進(jìn)行自組裝制備出了用于手性催化的非均相催化劑[9]。這種非均相催化劑中,金屬催化中心被固定在手性配體間,有利于形成固定的催化系統(tǒng)(圖1-1c)。這種催化劑制備簡(jiǎn)便、易于回收再利用,其立體控制性能強(qiáng),表現(xiàn)出出色的不對(duì)稱誘導(dǎo)作用,刺激了多相手性催化的發(fā)展。除此以外,超分子在生物化學(xué)上有著非常重要的作用。利用超分子組裝體成功模擬出了細(xì)胞膜的融合過程以及協(xié)同裂變過程[10,11]。通過超聲作用,相近的超支化聚合物囊泡相互融合,表明微小的擾動(dòng)足以誘導(dǎo)相近膜的融合(圖1-2)。在整個(gè)膜的融合過程中,蛋白質(zhì)不是必需品。在溶液中加入葡萄糖使得囊泡的滲透壓發(fā)生變化,子囊泡從母囊泡中分離,發(fā)生裂變。圖1-2囊泡的融合過程示意圖1.2兩親性嵌段共聚物的溶液自組裝兩種或者兩種以上結(jié)構(gòu)不同的鏈段存在于單一聚合物分子中,即為嵌段共聚物,而同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的嵌段共聚物具有兩親性。這種兩親性嵌段共聚物在水中[12,13]或本體[14-16]可自組裝成囊泡、膠束和層狀結(jié)構(gòu)等形貌。近二十年來,這種兩親性嵌段共聚物的自組裝受到了研究者們的廣泛關(guān)注[17]。兩親性嵌段共聚物在不同的溶劑中,自組裝形成的形貌不同。主要可以分為在選擇性溶劑
蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文以多酸簇合物為核的雜臂超分子星形共聚物的合成及溶液自組裝研究4中的自組裝和在非選擇性溶劑中的自組裝。1.2.1兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的自組裝選擇性溶劑對(duì)嵌段共聚物中的部分鏈段是良溶劑,而對(duì)其他鏈段是不良溶劑。兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中,其疏溶劑部分趨向于聚集成核,而親溶劑部分則趨向于面對(duì)外部和內(nèi)部的溶液,從而形成限制膜的兩個(gè)界面,繼而構(gòu)成囊泡或膠束結(jié)構(gòu)[18]。所生成的組裝體形貌(膜、棒狀或球形)受到兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的分子形態(tài)的直接影響。兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的分子形態(tài)簡(jiǎn)單反映了親溶劑鏈與疏溶劑鏈的體積比。隨著親溶劑鏈的增長(zhǎng),嵌段共聚物的形態(tài)由圓柱體轉(zhuǎn)為楔形,進(jìn)而變?yōu)閳A錐。相應(yīng)地,組裝體也從膜轉(zhuǎn)為棒狀或球形結(jié)構(gòu)(圖1-3)[19,20]。圖1-3兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中自組裝形貌示意圖。
本文編號(hào):3225662
【文章來源】:蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
(a)具有自修復(fù)功能的超分子,(b)同軸納米管光反應(yīng)器,(c)非均相催化劑構(gòu)建示意圖
蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文以多酸簇合物為核的雜臂超分子星形共聚物的合成及溶液自組裝研究3在催化領(lǐng)域中,超分子組裝體也表現(xiàn)出優(yōu)秀的應(yīng)用價(jià)值。利用氫鍵和金屬-配體作用進(jìn)行自組裝制備出了用于手性催化的非均相催化劑[9]。這種非均相催化劑中,金屬催化中心被固定在手性配體間,有利于形成固定的催化系統(tǒng)(圖1-1c)。這種催化劑制備簡(jiǎn)便、易于回收再利用,其立體控制性能強(qiáng),表現(xiàn)出出色的不對(duì)稱誘導(dǎo)作用,刺激了多相手性催化的發(fā)展。除此以外,超分子在生物化學(xué)上有著非常重要的作用。利用超分子組裝體成功模擬出了細(xì)胞膜的融合過程以及協(xié)同裂變過程[10,11]。通過超聲作用,相近的超支化聚合物囊泡相互融合,表明微小的擾動(dòng)足以誘導(dǎo)相近膜的融合(圖1-2)。在整個(gè)膜的融合過程中,蛋白質(zhì)不是必需品。在溶液中加入葡萄糖使得囊泡的滲透壓發(fā)生變化,子囊泡從母囊泡中分離,發(fā)生裂變。圖1-2囊泡的融合過程示意圖1.2兩親性嵌段共聚物的溶液自組裝兩種或者兩種以上結(jié)構(gòu)不同的鏈段存在于單一聚合物分子中,即為嵌段共聚物,而同時(shí)具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的嵌段共聚物具有兩親性。這種兩親性嵌段共聚物在水中[12,13]或本體[14-16]可自組裝成囊泡、膠束和層狀結(jié)構(gòu)等形貌。近二十年來,這種兩親性嵌段共聚物的自組裝受到了研究者們的廣泛關(guān)注[17]。兩親性嵌段共聚物在不同的溶劑中,自組裝形成的形貌不同。主要可以分為在選擇性溶劑
蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文以多酸簇合物為核的雜臂超分子星形共聚物的合成及溶液自組裝研究4中的自組裝和在非選擇性溶劑中的自組裝。1.2.1兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的自組裝選擇性溶劑對(duì)嵌段共聚物中的部分鏈段是良溶劑,而對(duì)其他鏈段是不良溶劑。兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中,其疏溶劑部分趨向于聚集成核,而親溶劑部分則趨向于面對(duì)外部和內(nèi)部的溶液,從而形成限制膜的兩個(gè)界面,繼而構(gòu)成囊泡或膠束結(jié)構(gòu)[18]。所生成的組裝體形貌(膜、棒狀或球形)受到兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的分子形態(tài)的直接影響。兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中的分子形態(tài)簡(jiǎn)單反映了親溶劑鏈與疏溶劑鏈的體積比。隨著親溶劑鏈的增長(zhǎng),嵌段共聚物的形態(tài)由圓柱體轉(zhuǎn)為楔形,進(jìn)而變?yōu)閳A錐。相應(yīng)地,組裝體也從膜轉(zhuǎn)為棒狀或球形結(jié)構(gòu)(圖1-3)[19,20]。圖1-3兩親性嵌段共聚物在選擇性溶劑中自組裝形貌示意圖。
本文編號(hào):3225662
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