本文關(guān)鍵詞：主客體作用構(gòu)筑基于柱芳烴的熒光交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物

  更多相關(guān)文章： 交聯(lián)網(wǎng)狀 超分子聚合物 柱芳烴 熒光

【摘要】：超分子聚合物是近些年發(fā)展起來的一種新型的智能材料,是單體通過非共價鍵相互作用組裝而成的分子聚集體,具有超分子和聚合物的雙重特點。由于非共價鍵具有可逆性,因此超分子聚合物的聚合與解聚較易于發(fā)生,賦予了其優(yōu)異的熱加工性能、可回收利用性、自我修復(fù)以及對環(huán)境的刺激響應(yīng)性等傳統(tǒng)的高分子聚合物所沒有的性能。主客體作用研究的是主體大環(huán)與客體分子之間的識別與組裝,由于其獨(dú)特的優(yōu)勢,成為構(gòu)筑超分子聚合物的一個重要手段。柱芳烴作為新一代的大環(huán)主體,具有其他的大環(huán)如冠醚,杯芳烴等不具備的優(yōu)良的性質(zhì),是近年來超分子化學(xué)研究的一大熱點。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來說,通過主客體作用來構(gòu)筑基于柱芳烴的超分子聚合物中目前研究較多的是線型結(jié)構(gòu)的超分子聚合物,而交聯(lián)網(wǎng)狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)研究的還不充分,特別是交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物的熒光性質(zhì)等。所以我們通過設(shè)計與實驗,以主客體作用構(gòu)筑了基于柱芳烴的具有熒光的交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物。具體研究內(nèi)容如下：1.通過主客體作用構(gòu)筑具有刺激響應(yīng)性的交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物。設(shè)計合成了一種新型的AABB型單體(A：主體單元,B：客體單元),以低聚苯乙烯撐(OPV)作為橋聯(lián)基團(tuán),同時連接兩個柱芳烴主體單元,和兩個烷基鏈客體單元,通過該單體(命名為APOPV)自身的主客體作用,構(gòu)筑具有熒光的交聯(lián)網(wǎng)狀的超分子聚合物。通過’HNMR,紫外吸收光譜可以證實主客體作用的存在并排除了OPV之間的π-π堆積作用,通過二維DOSY譜,動態(tài)光散射(DLS),環(huán)境掃描電鏡測試,證明在高濃度下,有超分子聚合物的形成。并且當(dāng)濃度達(dá)到69 mM時,有凝膠生成。該超分子凝膠除了固有的溫度響應(yīng)性外,還有對酸堿的響應(yīng)性能。并且該凝膠薄膜在酸蒸氣中熒光淬滅,在堿蒸氣中熒光恢復(fù),顯示出該體系具有良好的氣體酸堿性檢測的應(yīng)用前景。2.構(gòu)筑具有熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物。設(shè)計合成了以低聚苯乙烯撐(OPV)橋聯(lián)的柱芳烴二聚體做主體分子(PA-OPV),以卟啉連接四個氰基基團(tuán)作為客體分子(CN-Por),通過兩者之間的主客體作用構(gòu)筑交聯(lián)網(wǎng)狀的超分子聚合物。通過'H NMR,二維NOESY, DOSY譜,特種粘度測試,環(huán)境掃描電鏡測試等可以證實超分子聚合物的形成。由熒光光譜以及熒光壽命測試發(fā)現(xiàn)該聚合物體系中存在FRET效應(yīng),PA-OPV作為能量給體,發(fā)出的熒光可以激發(fā)能量受體CN-Por,并使CN-Por發(fā)出熒光。FRET現(xiàn)象的存在使超分子聚合物體系在光捕獲系統(tǒng),光開關(guān)器件,生物探針等方面有很好的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：交聯(lián)網(wǎng)狀 超分子聚合物 柱芳烴 熒光
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O641.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-29
• 1.1 超分子聚合物9
• 1.2 基于主客體作用的超分子聚合物9-15
• 1.2.1 基于冠醚的超分子聚合物10-11
• 1.2.2 基于環(huán)糊精的超分子聚合物11-12
• 1.2.3 基于葫蘆脲的超分子聚合物12-13
• 1.2.4 基于杯芳烴的超分子聚合物13-15
• 1.3 基于柱芳烴不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的超分子聚合物15-23
• 1.3.1 線型的超分子聚合物16-20
• 1.3.2 交聯(lián)網(wǎng)狀的超分子聚合物20-23
• 1.4 具有熒光的基于柱芳烴的超分子聚合物23-26
• 1.5 本論文的研究目的和主要研究內(nèi)容26-29
• 2 AABB型單體構(gòu)筑具有熒光的交聯(lián)網(wǎng)狀的超分子聚合物29-52
• 2.1 本章設(shè)計思路29-31
• 2.1.1 引言29
• 2.1.2 由單體化合物自組裝構(gòu)筑超分子聚合物示意圖29-31
• 2.2 實驗部分31-36
• 2.2.1 原料與試劑31
• 2.2.2 實驗儀器31-32
• 2.2.3 單體化合物的合成步驟32-34
• 2.2.4 單體化合物的合成方法及表征34-36
• 2.3 超分子聚合物的構(gòu)筑36-47
• 2.3.1 ~1H NMR研究APOPV分子主客體作用36-37
• 2.3.2 紫外-可見光譜測試37-38
• 2.3.3 主客體作用絡(luò)合常數(shù)的測定38-40
• 2.3.4 維DOSY譜表征超分子聚合物的形成40-41
• 2.3.5 動態(tài)光散射表征超分子聚合物的形成41-42
• 2.3.6 凝膠形成及其表征42
• 2.3.7 APOPV凝膠熒光性能42-43
• 2.3.8 SEM和TEM測試表征超分子聚合物形貌43-45
• 2.3.9 XRD表征APOPV凝膠的層狀堆疊45-46
• 2.3.10 APOPV凝膠的熱性能46-47
• 2.4 超分子聚合物刺激響應(yīng)性能47-51
• 2.4.1 APOPV凝膠對溫度和pH的刺激響應(yīng)性能48-49
• 2.4.2 APOPV凝膠對酸堿響應(yīng)的機(jī)理研究49-51
• 2.5 結(jié)論51-52
• 3 具有熒光共振能量轉(zhuǎn)移性質(zhì)的交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物52-67
• 3.1 本章設(shè)計思路52-54
• 3.1.1 引言52
• 3.1.2 構(gòu)筑具有FRET性質(zhì)的交聯(lián)網(wǎng)狀超分子聚合物示意圖52-54
• 3.2 實驗部分54-59
• 3.2.1 原料與試劑54
• 3.2.2 實驗儀器54-56
• 3.2.3 單體化合物合成步驟56-57
• 3.2.4 單體化合物的合成方法及表征57-59
• 3.3 超分子聚合物的構(gòu)筑59-62
• 3.3.1 ~1H NMR研究主客體作用59-60
• 3.3.2 二維NOESY譜表征主客體作用60-61
• 3.3.3 粘度測試與二維DOSY譜61
• 3.3.4 SEM測試表征超分子聚合物形貌61-62
• 3.4 超分子聚合物體系中的FRET效應(yīng)62-66
• 3.4.1 光譜重疊62-63
• 3.4.2 熒光光譜63-65
• 3.4.3 熒光壽命65-66
• 3.5 結(jié)論66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻(xiàn)68-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況75-76
• 致謝76-77

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