水凝膠由于其獨(dú)特的親水三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可以按需改性和功能化的特點(diǎn)已經(jīng)成為當(dāng)前生物和材料領(lǐng)域一大研究熱點(diǎn)。對(duì)水凝膠機(jī)械性能的提高和功能化應(yīng)用是目前學(xué)者們研究的重點(diǎn)。目前,水凝膠機(jī)械性能的提高方式有很多種,蛋白質(zhì)增強(qiáng)、納米材料復(fù)合、多重交聯(lián)機(jī)制、分子滑環(huán)設(shè)計(jì)等。近些年,我們課題組自主合成了一種新型的高強(qiáng)度的物理交聯(lián)的疏水締合水凝膠（HA-gels）。該水凝膠表現(xiàn)出了良好的機(jī)械性能,優(yōu)異的柔韌性與透光性,及較好的自恢復(fù)和二次加工性能。一種典型的HA-gel的制備方式是:將具有親水性的丙烯酰胺做為主鏈單體,與具有疏水性的疏水單體在小分子表面活性劑十二烷基硫酸鈉（SDS）的作用下（疏水單體與SDS形成膠束結(jié)構(gòu)）通過(guò)自由基膠束聚合的方式制備HA-gel。由于疏水單體必須通過(guò)表面活性劑SDS的增溶形成膠束來(lái)完成制備,這很大程度上限制了HA-gel的發(fā)展和應(yīng)用。本文,采用了一種更為簡(jiǎn)單方法,將具有一定兩親性的表面活性劑脂肪醇（十二醇）聚氧乙烯醚（AEO-n）改性,使其作為可聚合的疏水單體（AEO-n-AC）從而達(dá)到在沒(méi)有SDS的情況下,制備出一種新型的疏水締合水凝膠,并對(duì)其機(jī)械性能,凝膠形成的機(jī)理等進(jìn)行... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 水凝膠的概述
        1.1.1 水凝膠的分類
            1.1.1.1 物理交聯(lián)水凝膠
            1.1.1.2 化學(xué)交聯(lián)水凝膠
        1.1.2 水凝膠的形成
            1.1.2.1 熱驅(qū)動(dòng)水凝膠
            1.1.2.2 分子自組裝
            1.1.2.3 自發(fā)物理凝膠化
            1.1.2.4 共價(jià)鍵交聯(lián)
        1.1.3 水凝膠的機(jī)械性能研究
            1.1.3.1 天然蛋白質(zhì)增強(qiáng)
            1.1.3.2 納米材料復(fù)合
            1.1.3.3 多重交聯(lián)機(jī)制
            1.1.3.4 分子滑動(dòng)設(shè)計(jì)
            1.1.3.5 疏水締合作用
        1.1.4 水凝膠的溶脹行為研究
        1.1.5 導(dǎo)電水凝膠
    1.2 柔性超級(jí)電容器
        1.2.1 柔性超級(jí)電容器的概述
        1.2.2 電極材料的研究現(xiàn)狀
            1.2.2.1 碳基電極材料
            1.2.2.2 金屬基材料
            1.2.2.3 導(dǎo)電聚合物
        1.2.3 聚合物電解質(zhì)材料的研究進(jìn)展
            1.2.3.1 聚合物基固態(tài)電解質(zhì)
            1.2.3.2 水凝膠基電解質(zhì)
            1.2.3.3 有機(jī)凝膠基電解質(zhì)
            1.2.3.4 聚合物離子液體凝膠電解質(zhì)
    1.3 本論文的研究目的與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路
    參考文獻(xiàn)
第二章 AEO-n-AC疏水締合水凝膠的機(jī)械性能
    2.1 引言:
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
            2.2.1.1 試劑
            2.2.1.2 儀器
        2.2.2 兩親性單體AEO-n-AC的合成
        2.2.3 疏水單體臨界膠束濃度CMC的測(cè)定
        2.2.4 疏水締合水凝膠的制備及命名
        2.2.5 復(fù)配型疏水締合水凝膠的制備
        2.2.6 結(jié)構(gòu)表征與測(cè)試
            2.2.6.1 紅外光譜測(cè)試
            2.2.6.2 核磁共振測(cè)試
            2.2.6.3 透射電子電鏡TEM測(cè)試
            2.2.6.4 掃描電子顯微鏡SEM測(cè)試
            2.2.6.5 機(jī)械性能測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 AEO-n與 AEO-n-AC的紅外光譜與核磁表征
        2.3.2 AEO-n-AC溶液的臨界膠束濃度的表征
        2.3.3 AEO-n-AC膠束得微觀形貌
        2.3.4 AEOn-gel的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.3.5 AEO-n-AC的水凝膠的凝膠締合機(jī)理
        2.3.6 AEOn-gel凝膠的機(jī)械性能
            2.3.6.1 疏水單體濃度對(duì)凝膠拉伸性能的影響
            2.3.6.2 不同疏水單體種類凝膠的拉伸性能比較
            2.3.6.3 AEOn-gel凝膠的循環(huán)拉伸性能
            2.3.6.4 AEOn-gel凝膠的壓縮及循環(huán)壓縮性能
        2.3.7 復(fù)配凝膠的機(jī)理推測(cè)
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 AEO-n-AC疏水締合水凝膠的溶脹行為
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
            3.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
            3.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.2 凝膠樣品的制備及命名
        3.2.3 凝膠的溶脹行為測(cè)試
        3.2.4 干凝膠的溶脹動(dòng)力學(xué)測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 常溫下不同種類AEOn-gels的溶脹行為
        3.3.2 40 ℃時(shí)不同種類凝膠的溶脹行為
        3.3.3 60 ℃時(shí)不同種類凝膠的溶脹行為
        3.3.4 干凝膠的常溫溶脹動(dòng)力學(xué)
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 HA-GPE的柔性超級(jí)電容器電化學(xué)行為
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 疏水締合水凝膠電解質(zhì)的制備
        4.2.3 水凝膠電解質(zhì)樣品的表征
        4.2.4 水凝膠電解質(zhì)機(jī)械性能的表征
        4.2.5 柔性超級(jí)電容器的組裝和電化學(xué)性能表征
            4.2.5.1 離子電導(dǎo)率的測(cè)試:
            4.2.5.2 活性炭電極的制備:
            4.2.5.3 超級(jí)電容器的組裝
            4.2.5.4 電化學(xué)測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 疏水締合水凝膠電解質(zhì)的制備與表征
        4.3.2 HA-GPE的機(jī)械性能
        4.3.3 電解質(zhì)材料的電化學(xué)性能
        4.3.4 柔性超級(jí)電容器的電化學(xué)性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 DC-GPE的柔性超級(jí)電容器電化學(xué)行為
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
            5.2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
            5.2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        5.2.2 雙交聯(lián)水凝膠電解質(zhì)的制備
        5.2.3 雙交聯(lián)水凝膠電解質(zhì)樣品的表征
        5.2.4 雙交聯(lián)水凝膠機(jī)械性能的表征
        5.2.5 電化學(xué)性能表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 雙交聯(lián)水凝膠電解質(zhì)的制備機(jī)理
        5.3.2 雙交聯(lián)水凝膠電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能
        5.3.3 雙交聯(lián)水凝膠電解質(zhì)的離子傳輸機(jī)理
        5.3.4 基于雙交聯(lián)電解質(zhì)的超級(jí)電容器的電化學(xué)性能
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 結(jié)論
作者簡(jiǎn)介及科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級(jí)電容器在器件設(shè)計(jì)以及材料合成的研究進(jìn)展[J]. 季辰辰,米紅宇,楊生春.  科學(xué)通報(bào). 2019(01)

博士論文
[1]水凝膠的結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)與環(huán)境敏感性研究[D]. 楊猛.吉林大學(xué) 2011
[2]疏水改性聚丙烯酰胺水溶液和水凝膠的制備與性質(zhì)研究[D]. 姜國(guó)慶.吉林大學(xué) 2010
[3]新型醫(yī)用敷料——明膠基抗菌納米纖維水凝膠的制備及其環(huán)境影響研究[D]. 徐雄立.東華大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3147614