軟物質(zhì)驅(qū)動材料是一類可以對外界刺激做出機械運動的材料,水凝膠可以對外界的:p H、溫度、電場、光和離子強度等輕微的變化產(chǎn)生體積相轉(zhuǎn)變,是一種很有前景的軟物質(zhì)驅(qū)動材料。但是目前仍有一些問題限制水凝膠在軟物質(zhì)驅(qū)動器領(lǐng)域的應(yīng)用,如傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)水凝膠的強度較弱、大部分水凝膠不具有很快的響應(yīng)速度。因此,本工作研究的基本思路是首先克服鋰藻土易聚集沉淀的缺點,制備穩(wěn)定的鋰藻土和氧化石墨烯（GO）的混合分散液,在GO-聚合物水凝膠中加入鋰藻土作為增強劑,制備高強度的GO-聚合物復(fù)合水凝膠;然后利用GO對近紅外（NIR）的高效吸收,設(shè)計雙層結(jié)構(gòu)水凝膠實現(xiàn)水凝膠的快速響應(yīng)和各向異性彎曲;再者,利用GO對NIR激光的高效吸收,使水凝膠快速升溫實現(xiàn)高強度GO-聚（N,N-二甲基丙烯酰胺）（PDMAA）復(fù)合水凝膠的快速自修復(fù);最后將GO-聚丙烯酰胺（PAAm）物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與海藻酸-Ca2+交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,制備力學(xué)性能優(yōu)異的GO-聚合物雙網(wǎng)絡(luò)（DN）水凝膠。本工作的主要內(nèi)容和結(jié)果如下:1.通過N-異丙基丙烯酰胺（NIPAm）單體在GO和鋰藻土分散液中原位聚合的方法制備了GO-鋰藻土-PNIPAm復(fù)合水凝膠。我們發(fā)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 水凝膠的功能化及應(yīng)用
    1.2 高力學(xué)性能水凝膠
        1.2.1 NC水凝膠
        1.2.2 其他高力學(xué)性能水凝膠
    1.3 刺激響應(yīng)水凝膠
    1.4 水凝膠驅(qū)動器
        1.4.1 水凝膠的各向同性形變
        1.4.2 水凝膠的各向異性形變
    1.5 自修復(fù)水凝膠
    1.6 聚合物-石墨烯復(fù)合水凝膠
        1.6.1 石墨烯和氧化石墨烯
        1.6.2 高強度GO-聚合物復(fù)合水凝膠
        1.6.3 紅外和溫度響應(yīng)GO-聚合物復(fù)合水凝膠
        1.6.4 自修復(fù)GO-聚合物復(fù)合水凝膠
    1.7 本工作的目的與內(nèi)容
第二章 鋰藻土增強的高強度、溫敏性石墨烯-PNIPAm復(fù)合水凝膠
    2.1 引言
    2.2 試驗部分
        2.2.1 原料與試劑
        2.2.2 GO的合成
        2.2.3 GO復(fù)合水凝膠的制備
        2.2.4 GO的表征
        2.2.5 水凝膠的表征
        2.2.6 水凝膠的力學(xué)性能測試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 GO的表征
        2.3.2 GO復(fù)合水凝膠的力學(xué)性能
        2.3.3 GO復(fù)合水凝膠的溫敏性
        2.3.4 還原GO （rGO）復(fù)合水凝膠的特性
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于GO-PNIPAm納米復(fù)合水凝膠的IR驅(qū)動器
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 原料與試劑
        3.2.2 GO的合成
        3.2.3 雙層納米復(fù)合水凝膠的合成
        3.2.4 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 IR照射引發(fā)的溫度上升
        3.3.2 GO-PNIPAm NC水凝膠的溫敏性
        3.3.3 水凝膠的IR驅(qū)動彎曲
        3.3.4 雙層NC凝膠的驅(qū)動行為
    3.4 本章小結(jié)
第四章NIR激光誘導(dǎo)快速自修復(fù)GO-鋰藻土-PDMAA復(fù)合水凝膠
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 原料和試劑
        4.2.2 GO的合成
        4.2.3 GO-鋰藻土-PDMAA復(fù)合水凝膠的合成
        4.2.4 分析測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 溫度的快速升高
        4.3.2 快速自修復(fù)
        4.3.3 自修復(fù)水凝膠的應(yīng)用
    4.4 本章小結(jié)
第五章 高強度GO-PAAm/海藻酸-Ca2+ DN水凝膠
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 原料與試劑
        5.2.2 GO的合成
        5.2.3 復(fù)合水凝膠的合成
        5.2.4 分析測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 GO-PAAm復(fù)合水凝膠
        5.3.2 GO-PAAm -海藻酸復(fù)合水凝膠
        5.3.3 GO-PAAm-海藻酸復(fù)合水凝膠的自修復(fù)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3095669