PNIPAM类温敏纳米复合物的合成、荧光和催化性质
热响应型嵌段共聚物作为新型的智能材料，在药物释放、荧光探针、传感多个领域都有广泛的应用，其中研究较热的是基于N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的聚合物。本文制备出PNIPAM基的纳米复合材料，并进一步应用于传感和催化应用中。主要研究内容如下: 1.用4-氰基-4-（硫代苯甲酰）戊酸(CPADB)做链转移剂（即CTA），2，2-偶氮二异丁腈(AIBN)做引发剂，通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合方法，连续聚合丙烯酸(AA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)单体，合成温敏型嵌段共聚物——聚丙烯酸-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(PAA-b-PNIPAM)。再用乙二胺(EDA)对该聚合物进行改性处理，得到聚N-(2-氨乙基)丙烯酰胺-b-聚N-异丙基丙烯酰胺(PNAEAM-b-PNIPAM)。利用核磁共振波谱和红外光谱来确定目标产物。 2.将PNAEAM-b-PNIPAM溶液和CdTe纳米晶(CdTe NCs)混合后，经过复合制备出纳米级光致发光的胶体纳米晶团簇(CNCs)。本工作分别探讨了CdTe NCs的载入量、聚合物溶液的浓度及组成对CNCs荧光强度随温度变化规律的影响。实验表明:(1)当聚合物的组成和浓度保持不变时，除了CdTe NCs和聚合物中NAEAM嵌段的摩尔比为1∶1的情况外，改变CdTe NCs的量对CNCs的相转变温度(VPT)几乎没有影响;(2)当聚合物浓度和CdTe NCs∶NAEAM比例不变时，改变聚合物组成对CNCs的VPT温度几乎没有影响;(3)当聚合物组成和CdTe NCs∶NAEAM比例不变时，改变聚合物浓度，CNCs的温敏性质几乎没有变化;(4)在32℃-33℃范围内，所制备纳米晶上的[HS-C10min]+配体之间的智能非共价相互作用，赋予CNCs快速和可逆的热响应性质。 3.用PAA-b-PNIPAM溶液做稳定剂，硼氢化钠(NaBH4)溶液做还原剂，制备出具有温敏特性的银纳米粒子(Ag NPs)，并且探索了合成Ag NPs的最佳条件。将所合成的Ag NPs用作NaBH4还原对硝基苯酚(4-NP)反应的催化剂，达到温度感应型催化开关的效果。探究了反应温度和外加聚合物PAA-b-PNIPAM的浓度对Ag NPs催化性能的影响，实验结果表明:(1)所合成的Ag NPs的催化反应速率随温度升高，呈现先增大后不变再减小的趋势;(2)外加聚合物后，Ag NPs的催化反应速率随温度升高先增大后减小，温度达到35℃后，反应速率几乎降为零;(3)外加聚合物的浓度越大，Ag NPs的催化反应速率降低的程度也越大。本工作中制得的银催化剂活性较高，催化因子高达6950 s-1·g-1，而且可以通过加热-离心的方法实现催化剂的回收利用。
纳米复合材料;制备工艺;N-异丙基丙烯酰胺;荧光性能;催化性质
河南师范大学
硕士
物理化学
张虎成
2016
中文
TB332
83
2017-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）