基于貽貝仿生化學的碳納米復合材料及熒光高分子納米探針構(gòu)筑研究.pdf

1、開發(fā)碳納米復合材料對科技進步和社會發(fā)展具有重要意義。近些年來，碳納米高分子復合材料以其優(yōu)異的綜合性能引起研究者的興趣，并取得了較大的發(fā)展。但現(xiàn)有的制備方法，普遍存在一些問題。如共價法要求碳納米材料有可以反應的活性位點，而碳納米材料表面的官能團很少或沒有，同時共價制備法會對碳納米材料的結(jié)構(gòu)造成破壞。非共價法制備出的復合材料相互作用力較弱。為此，探究新方法、開辟新工藝、研究新物質(zhì)對開發(fā)性能優(yōu)異的碳納米復合材料勢在必行。而貽貝仿生化學是近幾年

2、發(fā)展起來的一種綠色、環(huán)?；瘜W，可以對幾乎所有固體進行表面修飾、改性。目前，利用貽貝仿生化學對碳納米材料的修飾已有報道，但鮮見借助貽貝仿生化學構(gòu)筑碳納米高分子復合材料，尤其是具有響應性的碳納米高分子復合材料的報道。同時，已有用多巴胺制備熒光納米粒子的報道，但用其制備真正意義上的熒光高分子的報道卻很少。因此，本論文從實際出發(fā)，全面思考，提出了基于貽貝仿生化學構(gòu)筑碳納米高分子復合材料和熒光高分子的思路。
　　論文實驗部分有第二、三、四章

3、，共計三章。其中，依次分別為:基于貽貝仿生化學的碳納米管復合材料的構(gòu)筑研究，基于貽貝仿生化學的氧化石墨烯復合材料的構(gòu)筑研究和基于貽貝仿生化學的熒光高分子構(gòu)筑研究。相應各章的具體內(nèi)容如下:
　　(1)第二章為基于貽貝仿生化學的碳納米管復合材料的構(gòu)筑研究。鑒于碳納米管的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合多巴胺堿性自聚的特性，對碳納米管進行多巴胺化，在其表面形成一層聚多巴胺膜。然后，將可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合的鏈轉(zhuǎn)移劑反應在碳納米管-多巴胺表面，作為下一步

4、反應的鏈轉(zhuǎn)移劑。最后，通過聚合反應將聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯的聚合連接在碳納米管表面，形成分散穩(wěn)定性良好的碳納米管高分子復合材料。
　　(2)第三章為氧化石墨烯高分子復合材料的構(gòu)筑。將石墨粉進行氧化，得到氧化石墨烯。然后，同第二章，對氧化石墨烯進行多巴胺化。利用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法，制備聚丙烯酸和聚(N-異甲基丙烯酰胺)。最后，在堿性環(huán)境下，氧化石墨烯-多巴胺和聚丙烯酸、聚(N-異甲基丙烯酰胺)分別反應，制備相應的高分子碳納

5、米復合材料。在此基礎上，探究了高分子碳納米復合材料的分散性和溶液穩(wěn)定性。氧化石墨烯/聚(N-異丙基丙烯酰胺)和氧化石墨烯/聚丙烯酸納米復合材料不僅具有良好的水溶液及有機溶劑分散性，還分別具有溫度和pH響應性。
　　(3)第四章為基于貽貝仿生化學的熒光高分子構(gòu)筑。首先，通過RAFT聚合和多組分反應制備側(cè)鏈含有多巴胺的高分子。然后與PEI反應，得到熒光高分子納米粒子。這種制備熒光高分子的新方法，不僅取材于沒有熒光特性的多巴胺和多氨基化