發(fā)布時(shí)間：2021-03-30 03:11

　　超分子水凝膠是一類通過非共價(jià)相互作用組裝得到的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的軟物質(zhì)材料,非共價(jià)相互作用的動態(tài)性賦予了超分子水凝膠極好的刺激響應(yīng)性能,在眾多領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用潛力,比如生物醫(yī)藥、柔性電子學(xué)、檢測器、軟體機(jī)器人以及制動器等。本論文工作重點(diǎn)在于:在凝膠因子設(shè)計(jì)過程中有目的的引入功能性基元,制備具有特定刺激響應(yīng)性的超分子水凝膠體系。除此之外,我們還制備了雙組份凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),研究其刺激響應(yīng)性,預(yù)計(jì)了可能的應(yīng)用方向。論文主要研究了以下三個(gè)方面:一、基于偶氮苯結(jié)構(gòu)單元的水凝膠。我們設(shè)計(jì)合成了含羧基結(jié)構(gòu)的兩種偶氮苯衍生物（ADPMA和ADPSA）作為凝膠因子。通過改變體系pH誘導(dǎo)兩種分子發(fā)生自組裝。ADPMA在酸性條件下能自組裝成凝膠,通過掃描電子顯微鏡（SEM）觀察分子在不同pH體系中的微觀形貌,并通過紅外光譜（IR）和小-廣角X射線衍射（SWAXS）推測成凝膠機(jī)理以及分子的排列方式。我們同樣對體系的光響應(yīng)性能進(jìn)行了研究,與傳統(tǒng)的基于偶氮苯結(jié)構(gòu)單元的凝膠對紫外光照的響應(yīng)不同,ADPMA在水溶液態(tài)時(shí)表現(xiàn)出偶氮苯經(jīng)典的光致順反異構(gòu)現(xiàn)象,而水凝膠態(tài)時(shí)對紫外光照穩(wěn)定,通過SEM,紫外-可見吸收光譜（UV-V... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?１９８７年諾貝爾化學(xué)獎獲得者

聚集誘導(dǎo)發(fā)光（ＡＩＥ）性質(zhì)，紫外光照下，氰基二苯乙烯基團(tuán)會發(fā)生光異構(gòu)化，??組裝成納米管，分子經(jīng)歷了光刺激的囊泡到納米管組裝結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。??在超分子自組裝體系中，凝膠表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)［１６］。凝膠因子的合理設(shè)計(jì)，??結(jié)構(gòu)表征以及凝膠的性質(zhì)研究己經(jīng)成為超分子自組裝領(lǐng)域中越來越熱門的話題??之一。凝膠通過交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)固定大量液體，根據(jù)交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成機(jī)理的不同，凝??膠可以分為聚合物凝膠和超分子凝膠。聚合物凝膠主要是通過化學(xué)交聯(lián)構(gòu)筑凝膠??網(wǎng)絡(luò)，而超分子凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要依賴非共價(jià)鍵形成（圖１－２），能表現(xiàn)出刺激??響應(yīng)性ｎ７，ｉ＼根據(jù)溶劑的不同，凝膠又可以分為水凝膠和有機(jī)凝膠，有機(jī)溶劑??的毒性在一定程度上限制了有機(jī)凝膠的應(yīng)用范圍，而水凝膠是一種綠色安全的軟??材料，因此，探究水凝膠具有重要意義。??＊?ｃ?ｉ＊??ｍｍ??＿???Ｃｈ？ｍｌｃ＾ｙ?Ｃｈ？ｎｎ４￡？ｔ＾ｆ??ｌ？ｏｌｙｍ？＊ｏＷｌ？ｒ．?—？?Ｂｎｋｗｌ?ｆｉｂｒｗｊ＊?ｒｗｔｗｗｋ?Ｓ＾－．ｕｐｐＭＨｎＢ?ａｒｔ??ｅｓｔａｔｅ＃??Ｌ?ｉ?ｖｓ??圖１－２小分子凝膠因子的凝膠化過程（上），高分子鏈通過化學(xué)鍵交聯(lián)的凝膠化過程（下）。??１．２超分子水凝膠??水凝膠在很多領(lǐng)域都展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力，比如生物醫(yī)藥、柔性電子學(xué)、??檢測器、軟體機(jī)器人以及制動器等［１？２２］。水凝膠是一類擁有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的軟物??質(zhì)材料［１９］，在流變學(xué)上同時(shí)表現(xiàn)出液體和固體的性質(zhì)［２Ｑ］。按照凝膠劑的不同，??２??

２９?２８?３８?錄?ｍ?４Ｓ??？?ｍ?，?Ｔ？ｍｐ？ｒａｔｗｒ？?ＣＣ》??ｗ?，，．?一—？＇Ｃｏｏ／??〇ｌ?，，：?Ｚ?Ｄ?？?？３？？Ｃ??？?ｚ＇?．＇．?＆?鑛嚴(yán)??—ｌ??＊?？■＜?，．．．．．００?側(cè)卜??１?：一?．．．．．??，典－ｔ％?ｍ％?ｍ，?ｔ?ｍ％?ｔ?執(zhí)??８００Ｖｌ?＼?ｔ８?１？?〇？?ｅ?５８?１?雄?ＩＳ？?２００?２Ｓ０??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?＾ｒａｄ／ｓ）?Ｔｉｍ＃?｛ｎ）??圖１－３?（ａ）熱響應(yīng)超分子水凝膠ＣＢ［８］／ＢＭ－Ｆ１２７的形成過程以及相隨溫度的變化，（ｂ）不??同溫度下水凝膠的流變學(xué)數(shù)據(jù)（ｌ〇ｗｔ％，Ｔ＝１０％，ｆ＝１００ｒａｄ／ｓ），（ｃ）?Ｆ１２７－ＢＭ／ＣＢ［８］水凝??膠不同溫度下的頻率掃描，（ｄ）?Ｆ１２７－ＢＭ／ＣＢ［８］水凝膠的自恢復(fù)性能。??１．３．２光響應(yīng)型水凝膠??和其它刺激相比，光作為刺激源具有明顯優(yōu)勢：非侵入性；不需要與反應(yīng)體??系直接接觸；能在時(shí)間和空間上精確控制；響應(yīng)速率快。光響應(yīng)型水凝膠在微流??體，細(xì)胞培養(yǎng)，藥物傳遞和釋放，光電材料上都具有重要應(yīng)用價(jià)值［３９］。超分子水??凝膠作出光響應(yīng)可能會對多種化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生影響，最常見的結(jié)構(gòu)變化是將凝膠因??子轉(zhuǎn)變?yōu)榉悄z因子，從而導(dǎo)致凝膠－溶液的變化。也可能是光刺激下使凝膠網(wǎng)??絡(luò)發(fā)生改變，比如光誘導(dǎo)聚合作用會導(dǎo)致凝膠網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)度增強(qiáng)。通常情況下，制備??光響應(yīng)水凝膠的凝膠因子都具有光響應(yīng)發(fā)色團(tuán)，光響應(yīng)發(fā)色團(tuán)與其它功能基團(tuán)連??接促進(jìn)分子的凝膠化。發(fā)光團(tuán)吸收特定波長的光，又通過其它方式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致光??反應(yīng)的發(fā)生，對于光響應(yīng)凝膠因子，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于葉綠素改性水凝膠的多波段偽裝基礎(chǔ)材料研究[J]. 吳晴晴,李寧,王吉軍,余松林.  防護(hù)工程. 2020(06)



本文編號：3108740