發(fā)布時(shí)間：2023-03-01 19:16

　　水凝膠是一種3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中包含大量水的軟質(zhì)材料。由于它的仿生性質(zhì)和出色的生物相容性,已廣泛用于生物,化工,農(nóng)業(yè)及其他領(lǐng)域。然而,這些水凝膠在使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)退化、功能失效等問(wèn)題。受生物體自愈行為的啟發(fā),自修復(fù)水凝膠(Self-healing hydrogels)被設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。自修復(fù)水凝膠可以在受損后實(shí)現(xiàn)自身結(jié)構(gòu)和功能的恢復(fù),但傳統(tǒng)自修復(fù)水凝膠卻存在著機(jī)械強(qiáng)度低,韌性差等問(wèn)題。本文利用“原子轉(zhuǎn)移自由基聚合”(Atom transfer radical polymerization,ATRP)和“貽貝啟發(fā)化學(xué)”(Mussel inspired chemistry)等綠色改性方法制備了納米復(fù)合材料。通過(guò)在納米粒子表面接枝聚合物鏈,改善了納米粒子與聚合物之間的相容性。將其植入到以聚丙烯酸(PAA)為基材的水凝膠中得到了具有高修復(fù)能力與高機(jī)械強(qiáng)度的自修復(fù)水凝膠,實(shí)現(xiàn)了自修復(fù)水凝膠優(yōu)異修復(fù)能力與力學(xué)性能的有機(jī)統(tǒng)一。本論文內(nèi)容主要分為以下三部分:1.通過(guò)表面引發(fā)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(Surface initiated-atom transfer radical polymerization,S...

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 自修復(fù)水凝膠
    1.2 自修復(fù)機(jī)制
    1.3 納米復(fù)合水凝膠
    1.4 納米復(fù)合材料的制備方法
    1.5 論文的創(chuàng)新點(diǎn)及主要內(nèi)容
        1.5.1 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.2 論文的主要內(nèi)容
第2章 通過(guò)表面引發(fā)的ATRP和光催化改性制備的自修復(fù)且堅(jiān)韌的GO基水凝膠
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.3 通過(guò)表面引發(fā)的原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(SI-ATRP)制備GO@PAN
        2.2.4 GO@PHPy及自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的制備
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 基于GO的聚合物雜化材料(GO@PHPy)的制備及TEM分析
        2.3.2 GO@PHPy的 FT-IR及 Raman分析
        2.3.3 GO@PHPy的 XPS表征分析
        2.3.4 自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的修復(fù)性能及力學(xué)性能分析
        2.3.5 自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的流變分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 貽貝啟發(fā)化學(xué)和PET-ATRP技術(shù)用于自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的多孔碳表面工程
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        3.2.2 PCNs@PDA微膠囊的制備
        3.2.3 PCNs@PDA-Br大分子引發(fā)劑的合成
        3.2.4 通過(guò)PET-ATRP合成PCNs@PDA-P4VP微膠囊
        3.2.5 雙重自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 表面功能化微膠囊的制備及形貌分析
        3.3.2 表面功能化微膠囊的XPS分析
        3.3.3 表面功能化微膠囊的FT-IR及 TGA分析
        3.3.4 雙重自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的凝膠化過(guò)程及溶脹學(xué)分析
        3.3.5 雙重自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的修復(fù)性能及力學(xué)性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 寒冷環(huán)境下的堅(jiān)韌和雙重自我修復(fù)的納米復(fù)合水凝膠
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        4.2.2 表面功能化微膠囊的制備
        4.2.3 低溫雙重自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 表面功能化微膠囊的SEM及 TEM分析
        4.3.2 表面功能化微膠囊的XPS分析
        4.3.3 表面功能化微膠囊的FT-IR及 TGA分析
        4.3.4 低溫雙重自修復(fù)納米復(fù)合水凝膠的修復(fù)性能及力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3752082