刺激響應(yīng)水凝膠對(duì)外界環(huán)境變化（如溫度、pH、光等）或生物信號(hào)的變化刺激具有明顯的響應(yīng)性,其聚合物網(wǎng)絡(luò)在外界刺激下能夠作不同幅度的尺寸或形狀改變,在水凝膠致動(dòng)器、分子元器件、調(diào)光材料、生物醫(yī)學(xué)等高新技術(shù)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。本論文圍繞基于p-環(huán)糊精（p-CD）的溫度敏感型、葡萄糖敏感型、光熱敏感型的主體水凝膠和基于二茂鐵基的客體水凝膠的合成及雙組分自組裝水凝膠的制備開展研究工作,所得的雙組分自組裝水凝膠對(duì)溫度、葡萄糖、近紅外（NIR）具有激刺響應(yīng)性能,探討了其潛在應(yīng)用前景。（1）合成了三種不同β-CD含量的p-環(huán)糊精基聚（N-異丙基丙烯酰胺）（PNIPAM-CD）主體水凝膠和二茂鐵基聚丙烯酰胺（PAM-Fc）客體水凝膠,用1H-NMR和質(zhì)譜對(duì)單體進(jìn)行了表征,確定了其結(jié)構(gòu)。用FT-IR對(duì)主客體水凝膠進(jìn)行了表征,確定了其結(jié)構(gòu)。通過主客體作用制備了3種含不同β-CD含量的雙組分自組裝水凝膠。通過氧化還原刺激調(diào)節(jié)二茂鐵基團(tuán)中鐵原子的氧化狀態(tài),發(fā)現(xiàn)主體水凝膠PNIPAM-CD和客體水凝膠PAM-Fc在氧化還原刺激下具有自組裝和解組裝的響應(yīng)性。研究了雙組分自組裝水凝膠的溫度響應(yīng)性,發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度高于主體... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：212 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 引言
    1.2 刺激響應(yīng)性水凝膠及其分類
        1.2.1 溫敏敏感型水凝膠
        1.2.2 葡萄糖敏感型水凝膠
        1.2.3 pH敏感型水凝膠
        1.2.4 光敏感型水凝膠
        1.2.5 電場(chǎng)敏感型水凝膠
        1.2.6 氧化還原敏感型水凝膠
    1.3 復(fù)合水凝膠
        1.3.1 納米復(fù)合水凝膠定義及種類
        1.3.2 納米復(fù)合水凝膠的制備方法
            1.3.2.1 原位聚合法
            1.3.2.2 水凝膠作為反應(yīng)器法
            1.3.2.3 溶液共混法
            1.3.2.4 輻射聚合法
            1.3.2.5 “溶脹/收縮”法
        1.3.3 納米復(fù)合水凝膠的性質(zhì)
            1.3.3.1 光熱轉(zhuǎn)換性能
            1.3.3.2 力學(xué)性能
            1.3.3.3 交變磁場(chǎng)下磁性納米粒子致熱性能
    1.4 基于環(huán)糊精與客體分子的主客體作用超分子自組裝水凝膠
        1.4.1 超分子自組裝水凝膠體系中環(huán)糊精及其常用的客體分子
        1.4.2 基于環(huán)糊精的氧化-還原敏感超分子自組裝水凝膠體系
        1.4.3 基于環(huán)糊精的宏觀自組裝水凝
    1.5 刺激響應(yīng)性水凝膠的應(yīng)用
        1.5.1 水凝膠致動(dòng)器
        1.5.2 微流體閥門
    1.6 研究課題的提出及意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 二茂鐵基聚丙烯酰胺/β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠的制備及其溫度和氧化還原響應(yīng)性研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1.1 主要試劑、規(guī)格及其來源
        2.1.2 試劑的使用方法
        2.1.3 二茂鐵基聚丙烯酰胺/β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠的制備
            2.1.3.1 6-丙烯酰胺基-β-CD(AAm-p-CD)的合成
            2.1.3.2 丙烯�；F甲酰乙二胺(AAm-Fc)的合成
            2.1.3.3 PNIPAM-CD主體水凝膠的合成
            2.13.4 PNIPAM水凝膠的合成
            2.1.3.5 PAM-Fc客體水凝膠的合成
            2.1.3.6 PAM水凝膠的合成
        2.1.4 測(cè)試儀器及測(cè)試方法
            2.1.4.1 氫-核磁共振譜
            2.1.4.2 紅外光譜
            2.1.4.3 質(zhì)譜測(cè)試
            2.1.4.4 紫外-可見吸收光譜
            2.1.4.5 溶脹率測(cè)試
            2.1.4.6 主客體水凝膠的自組裝及形變觀察
            2.1.4.7 主客體水凝膠的自組裝的氧化還原過程
    2.2 結(jié)果與討論
        2.2.1 AAm-β-CD的合成與表征
        2.2.2 AAm-Fc的合成與表征
        2.2.3 主體水凝膠PNIPAM-CD的合成與表征
        2.2.4 客體水凝膠PAM-Fc的合成與表征
        2.2.5 主體水凝膠PNIPAAm-CD的最低臨界溫度
        2.2.6 PNIPAM-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝與解組裝及機(jī)理
        2.2.7 PNIPAM-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠溫敏響應(yīng)性研究
        2.2.8 PNIPAM-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠的應(yīng)用
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 二茂鐵基聚丙烯酰胺/3-丙烯酰胺苯硼酸基β-環(huán)糊精基聚丙烯酰胺雙組分自組裝水凝膠制備及其氧化還原和葡萄糖響應(yīng)性研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)部分
        3.1.1 主要試劑、規(guī)格及其來源
        3.1.2 試劑的使用方法
        3.1.3 3-丙烯酰胺苯硼酸基β-環(huán)糊精基聚丙烯酰胺類水凝膠的合成
            3.1.3.1 AAPBA的合成
            3.1.3.2 6-丙烯酰胺基-β-CD的合成
            3.1.3.3 AAPBA-CD水凝膠的制備
            3.1.3.4 AAPBA水凝膠的制備
        3.1.4 二茂鐵基聚丙烯酰胺水凝膠(PAM-Fc)的合成
        3.1.5 PAM-CD水凝膠的合成
        3.1.6 緩沖溶液的配制
        3.1.7 測(cè)試儀器及測(cè)試方法
            3.1.7.1 氫-核磁共振譜、紅外光譜、水凝膠的自組裝及氧化還原測(cè)試
            3.1.7.2 掃描電鏡
            3.1.7.3 溶脹率測(cè)試
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 AAPBA的合成與表征
        3.2.2 AAPBA-CD水凝膠的合成與表征
        3.2.3 AAPBA-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝與解組裝及機(jī)理
        3.2.4 AAPBA-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠葡萄糖響應(yīng)性
        3.2.5 交聯(lián)劑含量對(duì)葡萄糖敏感型雙組分自組裝水凝膠的響應(yīng)性的影響
        3.2.6 AAPBA含量對(duì)AAPBA-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠的響應(yīng)性的影響
        3.2.7 葡萄糖濃度對(duì)AAPBA-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠雙組分自組裝水凝膠的響應(yīng)性的影響
        3.2.8 AAPBA-CD和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠的應(yīng)用
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 二茂鐵基聚丙烯酰胺/含氧化石墨烯β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠制備及性能研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)部分
        4.1.1 主要試劑、規(guī)格及其來源
        4.1.2 試劑的使用方法
        4.1.3 基于二茂鐵/β-環(huán)糊精主客體作用的光熱敏感型雙組分自組裝水凝膠的制備
            4.1.3.1 氧化石墨烯的合成
            4.1.3.2 含氧化石墨烯β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)水凝膠的合成(PNIPAM-CD/GO)
            4.1.3.3 PAM-Fc水凝膠的合成
            4.1.3.4 PNIPAM-CD水凝膠的合成
        4.1.4 測(cè)試儀器及測(cè)試方法
            4.1.4.1 氫-核磁共振譜和紅外光譜、水凝膠的自組裝及形變及氧化還原測(cè)試
            4.1.4.2 粉末X射線衍射
            4.1.4.3 示差掃描量熱分析
            4.1.4.4 透射電鏡
            4.1.4.5 掃描電鏡
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 氧化石墨烯的合成與表征
        4.2.2 PNIPAM-CD/GO復(fù)合水凝膠的制備及表征
        4.2.3 PNIPAM-CD/GO和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝與解組裝的性能研究
        4.2.4 PNIPAM-CD/GO和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠溫敏響應(yīng)性
        4.2.5 PNIPAM-CD/GO和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱敏性研究
        4.2.6 GO含量對(duì)PNIPAM-CD/GO和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱性能的影響
        4.2.7 PNIPAM-CD/GO和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠的應(yīng)用
    4.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 二茂鐵基聚丙烯酰胺/含四氧化三鐵β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠制備及其性能研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)部分
        5.1.1 主要試劑、規(guī)格及其來源
        5.1.2 試劑的使用方法
        5.1.3 二茂鐵基聚丙烯酰胺/β-環(huán)糊精光熱敏感型雙組分自組裝磁性水凝膠的制備
            5.1.3.1 PNIPAM-CD水凝膠的合成
            5.1.3.2 含四氧化三鐵β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)復(fù)合水凝膠(PNIPAM-CD/Fe304)的合成
            5.1.3.3 PAM-Fc水凝膠的合成
        5.1.4 測(cè)試儀器及測(cè)試方法
            5.1.4.1 熱失重分析
            5.1.4.2 其他測(cè)試儀器及方法
    5.2 結(jié)果與討論
        5.2.1 PNIPAM-CD/Fe_3O_4磁性復(fù)合水凝膠的制備及表征
        5.2.2 PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝與解組裝的性能研究
        5.2.3 PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠溫敏響應(yīng)性
        5.2.4 PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱性性能
        5.2.5 起始Fe~(2+)和Fe~(3+)濃度對(duì)PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱敏性的影響
        5.2.6 PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠磁控性能的研究
        5.2.7 PNIPAM-CD/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝的應(yīng)用
    5.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 二茂鐵基聚丙烯酰胺/含氧化石墨烯及四氧化三鐵β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠制備及其性能研究
    6.1 實(shí)驗(yàn)部分
        6.1.1 主要試劑、規(guī)格及其來源
        6.1.2 試劑的使用方法
        6.1.3 二茂鐵基聚丙烯酰胺/含氧化石墨烯及四氧化三鐵β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)雙組分自組裝水凝膠的制備
            6.1.3.1 GO/Fe_3O_4的合成
            6.1.3.2 含氧化石墨烯及四氧化三鐵β-環(huán)糊精基聚(N-異丙基丙烯酰胺)水凝膠的合成
            6.1.3.3 PAM-Fc水凝膠的合成
            6.1.3.4 PNIPAM-CD水凝膠的合成
        6.1.4 測(cè)試儀器及測(cè)試方法
    6.2 結(jié)果與討論
        6.2.1 GO/Fe_3O_4的合成與表征
        6.2.2 PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4復(fù)合水凝膠的制備及表征
        6.2.3 PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠自組裝與解組裝性能研究
        6.2.4 PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠溫敏性
        6.2.5 PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱敏性
        6.2.6 GO/Fe_3O_4含量對(duì)PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠光熱敏性的影響
        6.2.7 PNIPAM-CD/GO/Fe_3O_4和PAM-Fc雙組分自組裝水凝膠磁控性能的研究
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論
    7.1 主要結(jié)論
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
作者簡(jiǎn)歷及在學(xué)期間取得的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]載銀二氧化鈦納米管表面pH敏感膜構(gòu)建及其抑菌特性[J]. 郭志君,胡盼,王立軍,周斌,李玉寶,張利.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[3]基于β-環(huán)糊精和二茂鐵主客體作用的超分子聚合物的制備及其凝膠化[J]. 王亮,郭成功,王彩旗.  功能高分子學(xué)報(bào). 2012(04)
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[2]多功能納米復(fù)合水凝膠與石墨烯納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 朱春華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
[3]二茂鐵衍生物超分子聚集體的構(gòu)建及調(diào)控[D]. 李秋紅.山東大學(xué) 2011
[4]多孔智能水凝膠的合成與性能[D]. 趙騫.浙江大學(xué) 2009

碩士論文
[1]疏水締合智能高分子水凝膠的制備和性能研究[D]. 郝翔.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[2]石墨烯基復(fù)合水凝膠的制備及性能研究[D]. 王紹華.安徽大學(xué) 2014
[3]Fe3O4/石墨烯納米復(fù)合材料的制備及在鋰離子電池中的應(yīng)用[D]. 王新慧.山西師范大學(xué) 2014
[4]金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換及其組裝與表面包覆研究[D]. 從博.南京航空航天大學(xué) 2014
[5]苯硼酸類有機(jī)小分子凝膠的合成及性能研究[D]. 周超宇.溫州大學(xué) 2013
[6]基于磁性納米粒子及溫敏性水凝膠的蛋白質(zhì)印跡技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 賈曉萍.湖南大學(xué) 2013
[7]氧化石墨烯/高分子新型復(fù)合水凝膠的制備及性能研究[D]. 黃以萬.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 2013
[8]基于pH、磁敏感納米復(fù)合水凝膠的制備與研究[D]. 王佳.西南大學(xué) 2013
[9]基于分子識(shí)別的宏觀自組裝水凝膠的環(huán)境響應(yīng)性研究[D]. 張菁菁.浙江大學(xué) 2013
[10]石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合粉末的微波吸收性能研究[D]. 馬二龍.天津大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3185911