刺激響應(yīng)型智能納米容器的制備及其在防腐涂層中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2021-09-05 01:26
金屬腐蝕問題一直是全球迫切需要解決的難題之一,功能化防腐涂層的研究已經(jīng)成為金屬腐蝕與防護(hù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層由于其優(yōu)異的阻隔性能和固有的自修復(fù)功能,被廣泛用作預(yù)處理層保護(hù)鋁合金。但是,高毒性和致癌作用的六價(jià)鉻偏離環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的概念。從目前研究成果來看,智能防腐涂層最有希望取代鉻酸鹽轉(zhuǎn)化涂層。本論文設(shè)計(jì)和制備了 pH刺激-響應(yīng)納米容器,并將其均勻地引入涂層體系。結(jié)果表明智能納米容器與涂層的結(jié)合很大程度上提高了涂層的防腐性能,并使涂層具備一定的自修復(fù)功能。1.設(shè)計(jì)了一種新穎的超分子開關(guān),可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)pH控制釋放和重復(fù)裝載。負(fù)載緩蝕劑苯并三氮唑分子（BTA）的介孔二氧化硅微球（MSNs）配備有包含1,6-己二胺（HDA）和1,6-雙（吡啶環(huán)）己烷（BPH）兩個(gè)識(shí)別位點(diǎn)和CB[6]大環(huán)的雙穩(wěn)態(tài)[2]準(zhǔn)輪烷。智能納米容器的組裝過程通過傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、固體核磁（SSNMR）、X射線光電子能譜（XPS）、熱重分析（TG）、X射線衍射（XRD）和氮?dú)馕?脫附等溫曲線進(jìn)行表征。智能納米容器在中性溶液中對(duì)BTA的釋放量可以忽略不計(jì),在堿性溶液中則大量釋放。堿性越強(qiáng),釋放速率...
【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：123 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．〗單分散空心球形顆粒的代表性ＴＥＭ圖像??
博士學(xué)位論文?刺激響應(yīng)型智能納米容器的制備及其在防腐涂層中的應(yīng)用??圖１．〗單分散空心球形顆粒的代表性ＴＥＭ圖像??１．２．３刺激響應(yīng)型納米容器的組裝??刺激響應(yīng)材料是智能材料的一種，是一類在外界環(huán)境刺激下，自身的理化性質(zhì)發(fā)生??改變，從而實(shí)現(xiàn)某種效果。研宄者己經(jīng)設(shè)計(jì)出多種基于超分子開關(guān)的智能納米容器，可??以針對(duì)外界刺激，進(jìn)行積極的反潰這些外部刺激可以包括光、溫度、氧化還原、酶、??ｐＨ等。??１．２．３．１光響應(yīng)??Ｔａｎａｋａ１１８］等將對(duì)光敏感的香豆素與ＭＣＭ－４１連接，當(dāng)受到波長２５４?ｎｍ的光照射時(shí)，??香豆素鏈斷裂與微粒分離，從而打開其孔道，釋放負(fù)載分子。Ｚｉｎｋ［ｌｗ｜ｌ等將偶氮苯與??ＭＣＭ－４］構(gòu)建了光響應(yīng)的可控釋放系統(tǒng)，在入射光波長為４５７?ｉｉｍ時(shí)，偶氮苯的異構(gòu)化??使分子閥門被打開。Ｃｈｅｄ２２ｌ等同樣利用偶氮苯的光致異構(gòu)化性質(zhì)，控制超分子閥門的開??閉情況，可控地釋放負(fù)載分子，超分子開關(guān)安裝在中空介孔二氧化硅的殼層中（圖１．２）。??＼??Ｉ?Ｖｉｓ??因￣，?〇??圖１．２利用順反異構(gòu)性質(zhì)將偶氮苯接枝在ＨＭＳｓ形成可逆系統(tǒng)的示意圖??３??
１緒論?博士學(xué)位論文??Ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｈｅａｔｉｒ＾?ｉ?？??�！蹋�??醒?ＮＩＲ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?Ｑ??／?ＡｕＮＲｓ?（?Ｔ?Ｍｋ??？?Ｃａｒｇｏ?ＱＡＳ?／°／＞?ＳＣ｛４｜Ａ??圖１．３基于ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ的ＳＣ［４］?Ａ－ＱＡＳ納米閥門的示意圖，納米閥門通過ＮＩＲ光照射或外部加熱??調(diào)節(jié)模羅丹明Ｂ?（ＲｈＢ）的釋放??１．２．３．２溫度響應(yīng)??Ｌｏｐｅｚ［２３］等在ＭＣＭ４１表面修飾聚異丙基丙烯酰胺，具有溫度敏感特性。５０°Ｃ時(shí)，??介孔孔道處于開放狀態(tài)，分子可以進(jìn)出納米容器。當(dāng)溫度降為２５?°Ｃ時(shí)，堵塞介孔，阻??止分子來回運(yùn)動(dòng)。Ｙａｎｇ［２４］等制備ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ核殼材料，表面安裝ＳＣ［４］Ａ－ＱＡＳ納米??閥門。通過近紅外光照射或外部加熱，可以打開超分子閥門，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Ｒ羅丹明Ｂ??的可控釋放（圖１．３）。??１．２．３．３氧化還原響應(yīng)??ＺｉｎｋＰｌ等將包含４個(gè)吡啶基團(tuán)的大環(huán)分子對(duì)ＭＣＭ－４１進(jìn)行表面修飾，構(gòu)建了一種具??有雙穩(wěn)態(tài)可逆打開、閉合的超分子開關(guān)。這種超分子開關(guān)能夠響應(yīng)氧化還原刺激，實(shí)現(xiàn)??可控釋放。進(jìn)一步鏈的長度、位置對(duì)刺激響應(yīng)的影響，并對(duì)可控釋放效果作了比較全面??的評(píng)估，為以后的研究提供了極大的參考價(jià)值。??１．２．３．４酶響應(yīng)??Ｚｉｎｋ［２６］等在納米支架上通過ｃｌｉｃｋ反應(yīng)構(gòu)建［２］輪烷。這些［２］輪烷在生理?xiàng)l件下是??穩(wěn)定的，改性的二氧化硅納米粒子能夠包封客體分子。但是通過酶的催化作用，［２］輪烷??被切斷，會(huì)引起ａ－環(huán)糊精脫鉤，客體分子從納米顆粒的孔隙中釋放（圖１．４）。ＢｅｉｒｉＰＩ??等構(gòu)建了生物素－親和素作為蛋白酶響應(yīng)系統(tǒng)，控制客體分
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Polymeric Hydrogel Nanocapsules: A Thermo and pH Dual-responsive Carrier for Sustained Drug Release[J]. Jingya Nan,Ying Chen,Rutian Li,Jifu Wang,Meihong Liu,Chunpeng Wang,Fuxiang Chu. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[2]Hydrogel Microneedle Arrays for Transdermal Drug Delivery[J]. Xiaoyun Hong,Zaozhan Wu,Lizhu Chen,Fei Wu,Liangming Wei,Weien Yuan. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[3]Effective Doping of Rare-earth Ions in Silica Gel:A Novel Approach to Design Active Electronic Devices[J]. D.Haranath,Savvi Mishra,Amish G.Joshi,Sonal Sahai,Virendra Shanker. Nano-Micro Letters. 2011(03)
本文編號(hào)：3384399
【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：123 頁
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
圖１．〗單分散空心球形顆粒的代表性ＴＥＭ圖像??
博士學(xué)位論文?刺激響應(yīng)型智能納米容器的制備及其在防腐涂層中的應(yīng)用??圖１．〗單分散空心球形顆粒的代表性ＴＥＭ圖像??１．２．３刺激響應(yīng)型納米容器的組裝??刺激響應(yīng)材料是智能材料的一種，是一類在外界環(huán)境刺激下，自身的理化性質(zhì)發(fā)生??改變，從而實(shí)現(xiàn)某種效果。研宄者己經(jīng)設(shè)計(jì)出多種基于超分子開關(guān)的智能納米容器，可??以針對(duì)外界刺激，進(jìn)行積極的反潰這些外部刺激可以包括光、溫度、氧化還原、酶、??ｐＨ等。??１．２．３．１光響應(yīng)??Ｔａｎａｋａ１１８］等將對(duì)光敏感的香豆素與ＭＣＭ－４１連接，當(dāng)受到波長２５４?ｎｍ的光照射時(shí)，??香豆素鏈斷裂與微粒分離，從而打開其孔道，釋放負(fù)載分子。Ｚｉｎｋ［ｌｗ｜ｌ等將偶氮苯與??ＭＣＭ－４］構(gòu)建了光響應(yīng)的可控釋放系統(tǒng)，在入射光波長為４５７?ｉｉｍ時(shí)，偶氮苯的異構(gòu)化??使分子閥門被打開。Ｃｈｅｄ２２ｌ等同樣利用偶氮苯的光致異構(gòu)化性質(zhì)，控制超分子閥門的開??閉情況，可控地釋放負(fù)載分子，超分子開關(guān)安裝在中空介孔二氧化硅的殼層中（圖１．２）。??＼??Ｉ?Ｖｉｓ??因￣，?〇??圖１．２利用順反異構(gòu)性質(zhì)將偶氮苯接枝在ＨＭＳｓ形成可逆系統(tǒng)的示意圖??３??
１緒論?博士學(xué)位論文??Ｅｘｔｅｒｎａｌ?Ｈｅａｔｉｒ＾?ｉ?？??�！蹋�??醒?ＮＩＲ?Ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ?Ｑ??／?ＡｕＮＲｓ?（?Ｔ?Ｍｋ??？?Ｃａｒｇｏ?ＱＡＳ?／°／＞?ＳＣ｛４｜Ａ??圖１．３基于ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ的ＳＣ［４］?Ａ－ＱＡＳ納米閥門的示意圖，納米閥門通過ＮＩＲ光照射或外部加熱??調(diào)節(jié)模羅丹明Ｂ?（ＲｈＢ）的釋放??１．２．３．２溫度響應(yīng)??Ｌｏｐｅｚ［２３］等在ＭＣＭ４１表面修飾聚異丙基丙烯酰胺，具有溫度敏感特性。５０°Ｃ時(shí)，??介孔孔道處于開放狀態(tài)，分子可以進(jìn)出納米容器。當(dāng)溫度降為２５?°Ｃ時(shí)，堵塞介孔，阻??止分子來回運(yùn)動(dòng)。Ｙａｎｇ［２４］等制備ＡｕＮＲ＠ＭＳＮ核殼材料，表面安裝ＳＣ［４］Ａ－ＱＡＳ納米??閥門。通過近紅外光照射或外部加熱，可以打開超分子閥門，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Ｒ羅丹明Ｂ??的可控釋放（圖１．３）。??１．２．３．３氧化還原響應(yīng)??ＺｉｎｋＰｌ等將包含４個(gè)吡啶基團(tuán)的大環(huán)分子對(duì)ＭＣＭ－４１進(jìn)行表面修飾，構(gòu)建了一種具??有雙穩(wěn)態(tài)可逆打開、閉合的超分子開關(guān)。這種超分子開關(guān)能夠響應(yīng)氧化還原刺激，實(shí)現(xiàn)??可控釋放。進(jìn)一步鏈的長度、位置對(duì)刺激響應(yīng)的影響，并對(duì)可控釋放效果作了比較全面??的評(píng)估，為以后的研究提供了極大的參考價(jià)值。??１．２．３．４酶響應(yīng)??Ｚｉｎｋ［２６］等在納米支架上通過ｃｌｉｃｋ反應(yīng)構(gòu)建［２］輪烷。這些［２］輪烷在生理?xiàng)l件下是??穩(wěn)定的，改性的二氧化硅納米粒子能夠包封客體分子。但是通過酶的催化作用，［２］輪烷??被切斷，會(huì)引起ａ－環(huán)糊精脫鉤，客體分子從納米顆粒的孔隙中釋放（圖１．４）。ＢｅｉｒｉＰＩ??等構(gòu)建了生物素－親和素作為蛋白酶響應(yīng)系統(tǒng)，控制客體分
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Polymeric Hydrogel Nanocapsules: A Thermo and pH Dual-responsive Carrier for Sustained Drug Release[J]. Jingya Nan,Ying Chen,Rutian Li,Jifu Wang,Meihong Liu,Chunpeng Wang,Fuxiang Chu. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[2]Hydrogel Microneedle Arrays for Transdermal Drug Delivery[J]. Xiaoyun Hong,Zaozhan Wu,Lizhu Chen,Fei Wu,Liangming Wei,Weien Yuan. Nano-Micro Letters. 2014(03)
[3]Effective Doping of Rare-earth Ions in Silica Gel:A Novel Approach to Design Active Electronic Devices[J]. D.Haranath,Savvi Mishra,Amish G.Joshi,Sonal Sahai,Virendra Shanker. Nano-Micro Letters. 2011(03)
本文編號(hào)：3384399
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