水凝膠作為一種新型的“軟”、“濕”材料,因其具有優(yōu)異的吸水保水能力和良好的生物相容性而具有廣闊的應用前景。但傳統(tǒng)水凝膠脆弱的力學性能,極大的限制了水凝膠的應用領域。本文合成了一種高強度的瓊脂/聚丙烯酰胺（Agar/PAAM）雙網(wǎng)絡（DN）水凝膠,并加入碳量子點制備了功能復合水凝膠,可用于水中重金屬離子的檢測,拓寬了此類高分子材料的應用范圍。首先,本文通過“一鍋法”,以瓊脂（Agar）和丙烯酰胺（AM）為單體,N’N-亞甲基雙丙烯酰胺（MBA）為交聯(lián)劑,2-羥基-4’-（2-羥乙氧基）-2-甲基苯丙酮（I2959）為引發(fā)劑,紫外光引發(fā)自由基聚合生成Agar/PAAM雙網(wǎng)絡水凝膠。通過優(yōu)化工藝條件,改變物料不同配比,找出力學性能結果最優(yōu)的條件:分別為Agar濃度為20mg/mL,AM濃度為4mol/L,交聯(lián)劑MBA為AM摩爾分數(shù)的0.05%,最大拉伸斷裂強度為0.92MPa。在此基礎上,探討了聚乙烯醇（PVA）和聚N-乙烯基吡咯烷酮（PVP）對DN凝膠的力學增強影響。當PVP-K90加入量為AM質(zhì)量分數(shù)的1%時,最大拉伸斷裂強度提升了10%,達到1.01MPa;當PVA-1788加入量為A... 

【文章來源】：大連海事大學遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１水凝膠分子結構示意圖??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｏｌｅｃｕｌａｒ?ｓｔｉｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ??１．１．２水凝膠的分類??

還嘗試從機理方面來解釋為何ＤＮ??凝膠具有超強的力學性能。她們認為在ＤＮ凝膠第一次拉仲形變過程中，ＰＡＭＰＳ第一??重網(wǎng)絡先破裂形成小塊，這些ＰＡＭＰＳ小碎塊是ＰＡＡＭ第二重網(wǎng)絡的物理交聯(lián)劑，軟化??后的ＤＮ凝膠在形變過程中可以通過鏈滑動來調(diào)整交聯(lián)點間的分子量而表現(xiàn)出大形變??［２９］。ＰＡＭＰＳ第一重網(wǎng)絡破碎過程中伴隨著能量的耗散，被視為“犧牲鍵”。當繼續(xù)施??加更大的作用力時，ＰＡＭＰＳ小碎塊可以進一步破裂成更小塊，繼續(xù)吸收能量，從而極??大的提高了?ＤＮ凝膠的力學強度。??圖１．４?ＤＮ凝膠結構示意圖??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＤＮ?ｈｙｄｒｏｇｅｌ??（３）?納米復合水凝膠??為了解決化學交聯(lián)水凝膠交聯(lián)點之間分子鏈長度分布不一致，導致水凝膠網(wǎng)絡結構??不均勾，力學性能差的問題。Ｈａｒａｇｕｃｈｉ和Ｔａｋｅｌｉｉｓａ提出了一種全新的水凝膠增初方法：??納米復合（ＮＣ）水凝膠［３Ｑ］（結構如圖Ｋ５所示）。通過將特定的水溶性粘土引入水凝膠??體系，運用原位自由基聚合成功制備了一種新型的ＮＣ水凝膠。在這種新型的ＮＣ凝膠??內(nèi)，水溶性的納米粘土充當了類似于化學交聯(lián)劑的作用，通過控制所加入粘土的量來控??制粘土與粘土之間的距離，進而來控制交聯(lián)點之間分子鏈長度。所制得水凝膠具有很高??的透明性，表明其內(nèi)部結構髙度的均一性，除此之外，該凝膠還具備出色的力學性能和??對于溫度變化快速的去溶脹能力。??－５－??

?Ａｇａｒ／ＰＡＡＭ雙網(wǎng)絡水凝膠的增強改性及其碳點熒光水凝膠的研究???瓊脂分子重新螺旋，分子鏈交聯(lián)，形成第一層網(wǎng)絡結構；隨后對其進行紫外光照射，丙??烯酰胺（圖２．２）在交聯(lián)劑和光引發(fā)劑存在下形成化學交聯(lián)，形成第二層網(wǎng)絡。兩層網(wǎng)??絡之間通過物理纏結最終形成ＤＮ凝膠。??〇Ｈ?ＣｌｈＯＨ?〇?｜??圖２．１瓊脂結構式??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｔｎａｃｔｕｒｅ?ｏｆ?Ａｇａｒ??〇??％Ａｎｈ２??圖２．２丙烯酰胺結構式??Ｆｉｇ．?２．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＡＭ??２．?３．２工藝流程圖??將中．體?Ａｇａｒ?和?ＡＭ、????＾聯(lián)劑?ＮＩＢＡ、）ｔ引??—?＞?９５°Ｃ汕浴保溫?ｌＯｍｉｊｉ??發(fā)削?１２９５９?，＇？＇ｆ?Ｊ＿－大－離?＾＾??廣水，配成溶液?』?，ｈ??＼???ｙ?注??模??ｖ??廣?＇＇ｌ?開梭?ｆ?＇??將所得ＤＮ凝膠放入密Ｍ?＜????３６５ｍｕ紫外燈照射ｉｌｌ??袋保存????＼?Ｊ??－２０－??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定漁沙坦地區(qū)水中12種金屬離子[J]. 孫世宏,湛社霞,臧李納,馮竟.  中國衛(wèi)生檢驗雜志. 2013(08)



本文編號：3267139