本文關(guān)鍵詞：熒光碳納米顆粒接枝智能聚合物雜化材料的制備及其研究

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【摘要】：熒光碳納米顆粒是近幾年發(fā)現(xiàn)的一種新型的熒光碳納米材料,具有制備方法多樣,原料來源廣泛等優(yōu)點。它的熒光與傳統(tǒng)的無機(jī)納米顆粒相比,其熒光具有較好的穩(wěn)定性、抗光漂白性、低毒性和較的好生物相容性等優(yōu)點。因而使得熒光碳納米顆粒在光催化、信息存儲、生物成像、生物傳感等領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。當(dāng)下,開發(fā)和設(shè)計具有特殊功能的熒光碳納米顆粒,也成為科學(xué)家們研究的主要方向。利用表面修飾技術(shù)可以顯著的提升熒光碳納米顆粒的某方面的性能,如加工成型性能和環(huán)境響應(yīng)等等。本論文通過可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移(RAFT)的方法利用高分子聚合物來修飾熒光碳納米顆粒,制備出系列的熒光碳納米雜化材料,具體的內(nèi)容如下:1.利用RAFT法將苯乙烯和螺吡喃的共聚物修飾熒光碳納米顆粒,制備出一種具有熒光可逆調(diào)控性能的納米雜化材料。由于此種材料具有良好的可加工性,可將其制備成熒光薄膜和一維納米纖維。在可見光/紫外光的照射下,該材料的熒光都可以在藍(lán)綠和紅色熒光之間轉(zhuǎn)換,表現(xiàn)出很好的熒光可逆調(diào)控性能�？蓱�(yīng)用于光學(xué)開關(guān)、信息存儲和防偽材料等領(lǐng)域。2.通過RAFT的方法成功的在碳納米顆粒表面接枝異丙基丙烯酰胺和螺吡喃共聚物。制備得到一種具有良好水溶性的熒光納米雜化材料。它的水溶液在可見光/紫外光的照射下,其熒光可以在藍(lán)綠和紅色熒光之間轉(zhuǎn)換,具有良好的熒光可逆調(diào)控性能。在生物傳感和生物成像等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。3.將聚丙烯酰胺基苯硼酸采用RAFT的方法成功的接枝到熒光碳納米顆粒表面,得到一種尺寸處于3~4 nm之間的熒光碳納米雜化材料。該納米雜化材料在p H處于9.6~12.0具有較好的熒光響應(yīng)性能。除此之外,此種類型的p H傳感器還具有很好的熒光穩(wěn)定性和抗離子干擾性,能夠較好的應(yīng)用于堿性環(huán)境中p H的檢測。4.通過RAFT將丙烯酰胺基苯硼酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基-1,3-丙二醇共聚物接枝到熒光碳納米顆粒表面。制備得到一種可以在7.45~12.01之間具有良好的響應(yīng)性能的p H傳感器,在檢測范圍內(nèi),該傳感器具有良好的線性關(guān)系,線性相關(guān)性為0.9932,其p H檢測范圍較廣,在生物和環(huán)境等領(lǐng)域均有很好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：熒光碳納米顆粒 接枝 高分子 性能
【學(xué)位授予單位】：湖南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1;O657.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 引言12
• 1.2 納米顆粒表面改性12-18
• 1.2.1 表面活性劑對納米顆粒表面改性12-13
• 1.2.2 接枝聚合物對納米顆粒表面改性13-15
• 1.2.3 配體交換法對納米顆粒表面改性15-17
• 1.2.4 原位表面修飾納米顆粒17
• 1.2.5 物理方法對納米顆粒改性17-18
• 1.3 改性納米顆粒的應(yīng)用18-22
• 1.3.1 增加溶解性18-19
• 1.3.2 增強(qiáng)催化性能19
• 1.3.3 抗菌領(lǐng)域19-20
• 1.3.4 生物領(lǐng)域20-21
• 1.3.5 環(huán)境保護(hù)21-22
• 1.4 熒光碳納米顆粒表面改性現(xiàn)狀22-23
• 1.5 研究的內(nèi)容及意義23-26
• 第二章 光響應(yīng)的熒光碳納米顆粒雜化材料的制備及其研究26-42
• 2.1 引言26-27
• 2.2 實驗部分27-31
• 2.2.1 實驗試劑27-28
• 2.2.2 實驗試劑處理28
• 2.2.3 熒光碳納米顆粒的合成28
• 2.2.4 接鏈轉(zhuǎn)移劑的熒光碳納米顆粒的合成(f-CNP-DATC)28-29
• 2.2.5 N- 丙烯酰胺乙基 -3,3-二 甲基 6 硝基吲哚啉螺吡喃單體的合成（SPA）29-30
• 2.2.6 利用RAFT法合成表面接枝苯乙烯和螺吡喃共聚物的熒光碳納米顆粒(f-CNP-g-poly(St-co-SP))30
• 2.2.7 表征與分析30-31
• 2.3 實驗結(jié)果和討論31-41
• 2.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析31-33
• 2.3.2 性能分析33-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 水溶性的熒光碳納米顆粒雜化材料的制備及其熒光可逆調(diào)控性能的研究42-52
• 3.1 引言42-43
• 3.2 實驗部分43-44
• 3.2.1 實驗試劑43
• 3.2.2 實驗試劑處理43
• 3.2.3 利用RAFT法合成表面接枝異丙基丙烯酰胺和螺吡喃共聚物的熒光碳納米顆粒(（f-CNP-g-poly(NIPAM-co-SP)）)43-44
• 3.3 實驗結(jié)果和討論44-51
• 3.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析44-47
• 3.3.2 性能分析47-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 聚氨基苯硼酸修飾熒光碳納米顆粒pH傳感器的制備52-62
• 4.1 引言52-53
• 4.2 實驗部分53-54
• 4.2.1 實驗試劑53
• 4.2.2 3-丙烯酰胺基苯硼酸(AAPBA)的合成53
• 4.2.3 RAFT法 合成pH響應(yīng)的熒光碳納米顆粒雜化材料(f-CNP-g-poly(AAPBA))53-54
• 4.3 實驗結(jié)果和討論54-60
• 4.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析54-56
• 4.3.2 性能分析56-60
• 4.4 本章小結(jié)60-62
• 第五章 堿性范圍內(nèi)響應(yīng)的熒光碳納米pH傳感器的制備及研究62-72
• 5.1 引言62-63
• 5.2 實驗部分63-64
• 5.2.1 實驗試劑63
• 5.2.2 2-丙烯酰胺基2甲基-1,3-丙二醇(AAMPO)的合成63-64
• 5.2.3 RAFT法 制備在堿性范圍內(nèi)具有響應(yīng)性的熒光碳納米雜化材料(f-CNP-g-poly(AAPBA-co-AAMPO))64
• 5.3 實驗結(jié)果和討論64-70
• 5.3.1 形貌及結(jié)構(gòu)分析64-67
• 5.3.2 性能分析67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-72
• 第六章 結(jié)論與展望72-74
• 6.1 結(jié)論72-73
• 6.2 展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-82
• 致謝82-84
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果84

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：769450