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两亲性嵌段共聚物/不对称纳米粒子在稀溶液中的自组装

作　者: 高信康
导　师: 李学
学　校: 济南大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 两亲性嵌段共聚物 不对称纳米粒子 自组装
分类号: O631
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


不对称纳米粒子由于其特殊的结构特点，使其具有独特的物理化学性质，但易聚集；两亲性嵌段共聚物在稀溶液中的自组装特性及其在纳米材料制备中的应用越来越多的受到人们的重视，同时两亲性嵌段共聚物为控制纳米粒子在空间的分布提供了良好的平台。因此，两亲性嵌段共聚物和不对称纳米粒子可以通过自组装构建新的聚集结构。目前，虽然已经有大量的文献报道了不对称纳米粒子的制备方法，但对不对称纳米与嵌段共聚物在溶液中的自组装研究还相对较少。本论文主要对两亲性嵌段共聚物聚苯乙烯-聚丙烯酸（PS-PAA）与无机哑铃型纳米粒子Au-Fe3O4在THF/1,4-二氧六环体系中的自组装进行了探讨。（1）合成出粒径为15nm左右的哑铃型Au-Fe3O4纳米粒子。合成的纳米粒子表面上接枝有油酸、油胺。采用单羧基端基的聚苯乙烯（PS-COOH）修饰Au-Fe3O4纳米粒子。使用嵌段共聚物PS-PAA与PS-COOH修饰后的纳米粒子在四氢呋喃和1,4-二氧六环中自组装，研究了不对称纳米粒子和两亲性嵌段共聚物在稀溶液中相互影响。当Au-Fe3O4与PS-PAA的质量比达到16%时，PS-PAA和PS-COOH修饰后的纳米粒子会自组装成为无机-有机复合聚集体。（2）采用具有两亲性嵌段共聚物PS-PAA在THF/1,4-二氧六环混合体系中自组装，除得到以PS为核，PAA为壳的球形胶束外，还得到了一种复合胶束结构，这种复合胶束是以PAA为壳，PS为核，并且始终有空腔结构贯穿于PS相，并对这种复合胶束的形成机理进行了深入的探讨。结合实验我们发现，温度这一条件是影响复合胶束形成的主要影响因素，这是由于透析前，PS段在混合溶剂中虽然聚集在胶束内部，但是是处于溶胀状态的，因此体积会比较大，透析过程中，随着有机溶剂逐渐被超纯水所代替，PS段逐渐由溶胀状态向玻璃态转变，而体积收缩，温度较低时（17℃），在PS段为完全均匀收缩前由于溶剂浓度的改变而使PS段提前达到玻璃态，因此会在胶束内部形成一个个空腔，而温度较高时，PS段在完全均匀收缩后才达到相应的玻璃态，所以会形成普通胶束结构。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章 绪论  10-22
  1.1 不对称纳米粒子  11-12
    1.1.1 不对称纳米粒子及其性质  11-12
  1.2 自组装技术  12-17
    1.2.1 嵌段共聚物的自组装  12-13
    1.2.2 嵌段共聚物在溶液中的自组装  13-14
    1.2.3 嵌段共聚物在溶液中自组装的影响因素  14-17
  1.3 嵌段共聚物与无机纳米粒子自组装  17-19
    1.3.1 理论研究  18-19
    1.3.2 自组装方法  19
    1.3.3 纳米粒子与嵌段共聚物界面间的相互作用  19
  1.4 选题的目的及意义  19-22
第二章 Au-Fe_3O_4不对称纳米粒子的制备与修饰  22-30
  2.1 实验部分  23-25
    2.1.1 试剂和仪器  23-24
    2.1.2 实验器皿的清洗  24-25
  2.2 实验过程  25-26
    2.2.1 制备金-四氧化三铁纳米粒子  25
    2.2.2 单羧基端基聚苯乙烯修饰纳米粒子  25
    2.2.3 样品的制备  25-26
  2.3 结果与讨论  26-29
    2.3.1 Au-Fe_3O_4纳米粒子的合成与修饰  26-29
  2.4 结论  29-30
第三章 Au-Fe_3O_4与 PS-PAA 在溶液中的自组装  30-43
  3.1 实验部分  30-33
    3.1.1 实验所用的试剂和仪器  30-32
    3.1.2 实验器皿的清洗  32-33
  3.2 实验过程  33-34
    3.2.1 样品的制备  33-34
  3.3 结果与讨论  34-42
  3.4 结论  42-43
第四章 PS-PAA 在溶液中聚集形态的研究  43-51
  4.1 实验部分  44-46
    4.1.1 试剂和仪器  44-45
    4.1.2 器皿的清洗  45-46
  4.2 实验过程  46
    4.2.1 样品的制备  46
  4.3 结果与讨论  46-50
  4.4 结论  50-51
第五章 结论与展望  51-53
参考文献  53-69
致谢  69-70
附录  70

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 高分子化学（高聚物） > 高分子物理和高分子物理化学
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