多巴胺（DA）是一類(lèi)具有生物來(lái)源、多反應(yīng)性的氨基酸類(lèi)化合物,已被證實(shí)可在多種材料的表面進(jìn)行氧化自聚合反應(yīng)而形成聚多巴胺（PDA）,但其在不同表面的聚合機(jī)理和所形成的形貌卻還不太明確。為考察材料表面的電負(fù)性、氧化條件等對(duì)多巴胺氧化自聚合的影響,本文制備了一系列以聚苯乙烯為核、多種離子型聚合物為殼的納米粒子,詳細(xì)研究了其表面的離子類(lèi)型在不同聚合條件下對(duì)多巴胺聚合過(guò)程及其形貌的影響。為考察陽(yáng)離子對(duì)DA聚合的影響,制備了聚苯乙烯/聚二甲基二烯丙基氯化銨納米粒子（PS/PDMDAAC NPs）、聚苯乙烯/聚乙烯吡咯烷酮納米粒子（PS/PVP NPs）,探究了其表面的陽(yáng)離子在不同pH緩沖液中與DA的加入量對(duì)PDA形成過(guò)程及其形貌的影響。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和Zeta電位及納米粒度分析儀對(duì)所得納米粒子的形貌與粒徑進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),DA氧化聚合形成PDA并沉積在基材納米粒子的表面形成致密的PDA涂層,且隨著DA加入量的增大,納米粒子表面沉積的PDA涂層厚度逐漸增加,這可能是由于DA與粒子的陽(yáng)離子間有較強(qiáng)的靜電相互作用而致。但在不同納米粒子表面所沉積的PDA層厚有較... 

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(A-D)貽貝和足絲蛋白中Mefp-5的氨基酸序列的照片，(E)多巴胺含有在Mefp-5中發(fā)現(xiàn)的氨基和兒茶酚基，(F)聚多巴胺薄膜沉積過(guò)程的示意圖，(G)聚多巴胺膜的厚度隨沉積時(shí)間的增加而增加，(H)25種不同的聚多巴胺涂覆的表面的XPS表征[13]

是指在堿性溶液(pH>7.5)中，溶液中存在的溶解氧(O2)作為氧化劑，單體DA發(fā)生氧化并自發(fā)聚合形成PDA(如圖1-2)。這種自聚合反應(yīng)格外溫和，不需要復(fù)雜的儀器和苛刻的反應(yīng)條件。當(dāng)多巴胺單體加入到堿性溶液中，多巴胺的氧化聚合就立即開(kāi)始，并伴隨著溶液顏色從無(wú)色變?yōu)闇\棕色，再逐漸變?yōu)楹谧厣淖兓^(guò)程[36]。通過(guò)改變單體DA的濃度及聚合時(shí)間，可以調(diào)控基材表面所沉積的PDA涂層的厚度，但是目前在單一反應(yīng)步驟中制備得到的PDA涂層的厚度最大可為50nm，繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間或者DA的濃度都不會(huì)使PDA涂層厚度有所增加[1,18,37]。圖1-2受貽貝啟發(fā)的多巴胺涂層的示意圖[37]Figure1-2.Schematicillustrationofmussel-inspireddopamine[37]隨著研究的深入，制備PDA涂層的方法也日趨多樣。Zhang等人開(kāi)發(fā)出一種CuSO4/H2O2體系，用于單體DA的快速聚合，促進(jìn)PDA涂層在各種致密和多孔基材上的快速沉積，而且這種體系下所制得的PDA涂層具有足夠的厚度、高均勻性及優(yōu)異的穩(wěn)定性[38]。同樣，Zhu及其同事開(kāi)發(fā)了一種新穎的FeCl3/H2O2引發(fā)體系用于酸性條件下制備PDA涂層，該體系能夠成功地引發(fā)并加快PDA涂層的形成，極大地減少了反應(yīng)時(shí)間，還提高了涂層的穩(wěn)定性[39]。另外，Lee等人[40]報(bào)道了微波輻射可以在不添加氧化劑的條件下大大加快PDA的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，輻射幾分鐘就可以產(chǎn)生厚度為幾十納米的PDA涂層，同時(shí)避免化學(xué)氧化劑對(duì)PDA膜表面的污染。微波輻射產(chǎn)生的自由基是聚多巴胺涂層動(dòng)力學(xué)顯著增強(qiáng)的主要來(lái)源。同樣，Wang等人[41]發(fā)現(xiàn)微等離子體可以觸發(fā)并顯著加速多巴胺的聚合過(guò)程，生成均勻的PDA涂層。Levkin等人[42]證明了使用紫外線照射能夠在酸性、中性或者堿性條件下引發(fā)多巴胺聚合。他們認(rèn)為，在紫外線照射下產(chǎn)生的活性氧(ROS)是加速多巴胺聚合的關(guān)鍵，即

銑傻拇呋?潦?具有重大研究意義的，引起了越來(lái)越多的人的關(guān)注，因?yàn)樗峁┝诉M(jìn)行環(huán)境友好的“綠色聚合物化學(xué)”的機(jī)會(huì)[44]。實(shí)際上，有機(jī)體中黑色素的生成也是L-酪氨酸在酪氨酸酶的催化氧化下而形成的。漆酶(Lac)是一種含有多銅的多酚氧化酶，屬于銅藍(lán)氧化酶，它能催化許多酚類(lèi)化合物的氧化，在氧化過(guò)程中能協(xié)同傳遞電子并將氧還原成水，在工業(yè)廢水處理、染料脫色、酒水飲料等方面均具有廣泛的應(yīng)用前景[45-47]。多巴胺的兒茶酚結(jié)構(gòu)也被證明在pH為6的條件下，可以通過(guò)漆酶的作用發(fā)生氧化反應(yīng)，并進(jìn)一步聚合形成PDA涂層[48](如圖1-3)。與傳統(tǒng)的溶液氧化法相比，酶催化法不僅可以作為氧化劑促進(jìn)PDA的形成，而且還可以將漆酶包埋在PDA的內(nèi)部，從而繼續(xù)保留其酶活性，用這種方法制備的PDA有望應(yīng)用在生物傳感領(lǐng)域。圖1-3通過(guò)漆酶催化在玻璃碳電極上形成聚多巴胺-漆酶-多層納米管納米復(fù)合膜的示意圖[48]Figure1-3.SchematicRepresentationoftheFormationofPDA-Lac-MWCNTsNanocompositeFilmonGCEthroughLacCatalysis[48]此外，通過(guò)電催化引發(fā)的電聚合反應(yīng)可直接在電極上沉積PDA涂層[49]。當(dāng)采用溶液氧化法制備PDA涂層時(shí)，雖然在基材的表面可以沉積PDA涂層，但是溶液體系中往往伴隨著大量不溶性物質(zhì)的沉淀，而使用電聚合法制備PDA涂層則可以抑制大量沉淀物的存在。與溶液氧化法相比，在相同濃度的單體下，電催化引發(fā)法可使聚多巴胺在無(wú)氧化劑的條件下直接沉積在電極上，并且具有更大的膜厚度。盡管電聚合制備方法比較簡(jiǎn)單而且有效，但是僅導(dǎo)電材料支持表面電聚合。Stckle等人同樣也應(yīng)用了循環(huán)伏安法(CV)研究了聚多巴胺的電聚合過(guò)程，以控制所沉積的PDA薄膜的厚度以及每個(gè)CV循環(huán)次數(shù)下所沉積的聚合物的質(zhì)量[50]。研究發(fā)現(xiàn)，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，PDA薄膜幾乎

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]聚合物/黑色素復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 汪洋.江南大學(xué) 2018
[2]聚多巴胺修飾的納米粒子合成及組裝[D]. 劉盼苗.東南大學(xué) 2018
[3]基于多巴胺自聚—組裝行為的聚合物分離膜表面修飾與性能研究[D]. 蔣金泓.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]聚乳酸/聚多巴胺復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 楊雯迪.江南大學(xué) 2019
[2]基于殼聚糖/納米金復(fù)合材料的制備及其光熱性能研究[D]. 曾金鳳.江南大學(xué) 2018



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