隨著生物醫(yī)用高分子材料的發(fā)展,導(dǎo)電高分子以其獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被廣泛研究和應(yīng)用探索。導(dǎo)電高分子,如聚苯胺、聚噻吩等在提供導(dǎo)電性的同時(shí),本身表現(xiàn)出良好的氧化還原活性即電活性,能夠誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化。但這些導(dǎo)電聚合物用于組織工程時(shí),不可降解性、不可吸收性和加工性差等成為限制它們應(yīng)用的主要因素,因此多種類型的可降解導(dǎo)電性和電活性高分子被設(shè)計(jì)和合成。苯胺齊聚物（如苯胺三聚體、四聚體等低聚體）具有規(guī)整的分子結(jié)構(gòu)、可逆的氧化還原性和較好的生物相容性,且可在生理環(huán)境中通過腎臟清除并排出體外。因此,開發(fā)基于苯胺齊聚物的可降解功能支架材料用于組織工程修復(fù)具有重要的意義。外加電刺激被報(bào)道可以有效的調(diào)控細(xì)胞行為和促進(jìn)組織再生,而包含苯胺齊聚物的導(dǎo)電生物材料可以實(shí)現(xiàn)局部定位電刺激,提高電刺激效率,從而更好的調(diào)控細(xì)胞粘附、遷移、增殖和分化。然而,簡(jiǎn)單有效地合成出生物相容、成型方便的導(dǎo)電性和電活性聚合物依然是組織工程中的難點(diǎn)和挑戰(zhàn),有待進(jìn)一步設(shè)計(jì)和挖掘。因此,我們?cè)O(shè)計(jì)并合成了一系列新穎的導(dǎo)電性和電活性聚合物,進(jìn)一步通過靜電紡絲和靜電滴球技術(shù)等分別制備了圖案化導(dǎo)電性納米纖維氈和電活性微球等不同應(yīng)用形... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：166 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１典型的導(dǎo)電高分子結(jié)構(gòu)

在這類共軛高分子中，分子鏈越長(zhǎng)，形成的離域７１鍵數(shù)越??多，７Ｔ電子活動(dòng)范圍增大，能級(jí)間隔變小，體系能級(jí)降低，電子活化能降低，即??電子更容易離域，則高分子的導(dǎo)電性越好。通常用電導(dǎo)率（ＣＩ）定量的表征高分??子的導(dǎo)電性，大于１０３Ｓ／ｃｍ認(rèn)為是導(dǎo)體，１０＿８＿１０３Ｓ／ｃｍ是半導(dǎo)體，小于１０＿８Ｓ／ｃｍ為??絕緣體。循環(huán)伏安曲線（ＣＶ）和紫外－可見吸收光譜（ＵＶ－Ｖｉｓ）通常被用來表征??高分子的氧化還原性質(zhì)（即電活性），并且可以說明其電活性的穩(wěn)定性、氧化還??原電勢(shì)和可逆性。??圖１．２導(dǎo)電高分子“摻雜”的過程示意圖。［２９］?（Ａ）摻雜劑Ｄ物質(zhì)進(jìn)入到導(dǎo)電高分子鏈上，??從而引來離域電荷（Ｂ）從能量角度分析，電荷傾向于離域，其周圍出現(xiàn)晶格“空穴”；??（Ｃ）形成空穴的電荷就是所謂的極化子Ｐ?（Ｄ）而極化子Ｐ沿分子鏈移動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)電能力。??雖然導(dǎo)電高分子具有共軛的分子結(jié)構(gòu)特征，但是分子鏈上的７１電子未經(jīng)過激??發(fā)時(shí)仍然難以移動(dòng)，故其導(dǎo)電性能并不是很理想。因此，利用摻雜的方法在高分??子鏈上分別通過引入對(duì)陽離子（ｎ型摻雜）或?qū)﹃庪x子（ｐ型摻雜）來還原或氧化??高分子而降低能壘，使電子遷移時(shí)更容易，進(jìn)而增強(qiáng)高分子材料的導(dǎo)電性能［２９］。??摻雜劑“摻雜”導(dǎo)電高分子導(dǎo)電的過程示意圖如圖１．２所示。隨著摻雜比例的增加，??高分子的電導(dǎo)率先升高，當(dāng)摻雜劑計(jì)量達(dá)到飽和后，導(dǎo)電高分子的電導(dǎo)率不再變??化。因此，摻雜劑的選擇和摻雜方法對(duì)導(dǎo)電高分子的導(dǎo)電性能影響很大。摻雜過??程就是將載荷子以帶電極化子（自由基離子）和雙極化子（雙陰陽離子）的形式??引入到聚合物鏈上，而載荷子在鏈上和鏈間的“電子躍迀”，這種有規(guī)則的移動(dòng)產(chǎn)??５??

合成出無規(guī)、嵌段、接枝和超支化結(jié)構(gòu)的多重功能材料，不??僅可以保留原有聚合物的性質(zhì)，還賦予了新材料良好的導(dǎo)電性、電活性、成膜性、??抗菌性、高的介電常數(shù)、力學(xué)強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性等［１０，?５５］。含苯胺齊聚物材料的應(yīng)??用領(lǐng)域包括抗腐蝕材料、生物醫(yī)用、光電材料、傳感器、場(chǎng)效應(yīng)晶體管和太陽能??電池等方面［３６，?５５］。??１．３．２．丨苯胺齊聚物的合成、結(jié)構(gòu)和性能??，％?／７￣＼?ｌ）＜ＮＨ４），Ｓ；０？．ｌＭＨＣＩ（ａｑ）?／＝＼??（ｂ）?＆一，分：＝＇＿以郵合〇普％??圖１．３氧化偶聯(lián)法合成苯胺三聚體過程。［５７，?５８］??Ｈ?１）?ＦｅＣｔ＇?Ｈ?ＩＩ??⑷?ａ、ｘｘＨ２??Ｃｒ、＂０??（ｂ）?ｒｎ；ｃ’」■工?￣ｉ??＞ＶＪ＝＝／?ＥｔＯＨ?Ｉ）?（ＮＨ４）Ｓ２０８＜ＨＣ１??Ｈ?Ｈ?２）ＮＨ３Ｈ２６??ＩＩ?Ｈ??圖１．４氧化偶聯(lián)法合成苯胺四聚體和五聚體過程。［５９］??苯胺齊聚物的合成。１９９６年，危巖等［５７］報(bào)道了使用氧化偶聯(lián)法將對(duì)苯二胺??和二苯胺一步合成了雙胺封端的苯胺三聚體，合成過程如圖１．３ａ所示，但由于對(duì)??苯二胺的反應(yīng)活性太高，聚合難以進(jìn)行，需要降低其活性的處理過程，因此合成??產(chǎn)率非常低。后來王植源等人［５８］對(duì)危巖的方法進(jìn)行了改進(jìn)，將對(duì)苯二胺替換為??活性較低的苯胺二聚體進(jìn)而合成苯胺三聚體，其合成路線如圖１．３ｂ所示。１９９７年，??張萬金等人［５９］通過苯胺二聚體一步合成了苯胺四聚體和苯胺五聚體，合成過程??如圖１．４所示。他還通過還原態(tài)的苯胺四聚體為原料，進(jìn)一步合成了苯胺八聚體和??苯胺十六聚體。后來本所的孫再成博士等人改進(jìn)了張萬金合成苯胺齊聚物


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