聚合物表面修饰论文-王春雷

聚合物表面修饰论文-王春雷

导读:本文包含了聚合物表面修饰论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:PNIPAM,RAFT,点击反应,嵌段聚合物

聚合物表面修饰论文文献综述

王春雷[1](2019)在《功能化热敏聚合物的合成及其在纳米粒子表面修饰和光限材料中的应用研究》一文中研究指出聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)具有最低临界溶解温度(LCST)的特性,使其成为一种被广泛研究和应用的热敏聚合物。金纳米粒子(AuNPs)具有良好的光限幅性能,其表面等离子共振(SPR)吸收激光能量能够实现高效、快速的光热转换,可诱导周围热敏聚合物的构象改变,导致光散射的增加和透过率降低。因此构建热敏聚合物修饰的AuNPs复合材料能够有效增强其光限幅性能。本论文主要开展了端基功能化的热敏聚合物(PNIPAM-SH)、光热双重响应的PNIPAM-偶氮苯聚合物(PNIPAM-Azo)和具有不同LCST的嵌段热敏聚合物(PEG-b-PNPAM-SH)的制备工作以及将巯基封端的热敏聚合物应用于AuNPs表面的修饰和光限幅性能的研究。研究结果如下:1、通过相转移催化合成出S-1-十二烷基-S′-(α,α′-二甲基-α′′-乙酸)-叁硫代碳酸酯(DDMAT),以DDMAT为链转移剂(CTA)通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)制备出端基为叁硫代碳酸酯的热敏聚合物PNIPAM-CTA,通过紫外-可见光谱测定了PNIPAM-CTA的LCST,并发现浓度对其温敏性有很大的影响。以正丁胺为还原剂,通过氨解反应将PNIPAM-CTA疏水的烷基长链还原成亲水的巯基(-SH),研究发现还原后的聚合物PNIPAM-SH的LCST升高。2、通过巯基-烯的点击反应,将端基为双键的偶氮苯与PNIPAM-SH的反应,制备出光热双重响应的聚合物PNIPAM-Azo,其在水溶液中具有良好的表面活性,临界胶束浓度(CMC)为0.01 mg/mL;偶氮苯经紫外光照射后会由稳定的反式结构转变为顺式结构,研究发现其在水溶液中光响应的时间远大于DMF溶液中的光响应时间,可能是因为其在水溶液中自组装成胶束后影响了结构的转变;经紫外光长时间照射后的PNIPAM-Azo的LCST升高。3、以4-二甲氨基吡啶(DMAP)和二环己基碳二亚胺(DCC)作为催化体系,将聚乙二醇单甲醚(mPEG-OH)与DDMAT发生酯化反应制备出大分子链转移剂(PEG-CTA),通过RAFT聚合制备出不同PEG/NIPAM比值(0.02、0.01、0.005)的嵌段聚合物PEG-b-PNIPAM-CTA(A、B、C)。4、利用氨解法将PEG-b-PNIPAM-CTA(A、B、C)还原为PEG-b-PNIPAM-SH(A、B、C),研究了还原剂和溶液极性对氨解反应的影响,确定了最佳还原条件(水合肼和四氢呋喃),研究发现不同PEG/NIPAM比值的PEG-b-PNIPAM-SH具有不同的LCST,并且PEG/NIPAM比值越高,LCST越高。5、使用柠檬酸钠还原氯金酸溶液,制备出分散性良好和尺寸均一的AuNPs,将PNIPAM-SH通过金-硫键(Au-S)修饰在AuNPs表面,制备出纳米复合材料Au@PNIPAM,研究发现PNIPAM-SH修饰的AuNPs具有良好的温敏性,相比原始的AuNPs表现出更优异的光限幅性能。6、将PEG-b-PNIPAM-SH(A、B、C)修饰在AuNPs表面制备出纳米复合材料Au@PNIPAM-b-PEG(A、B、C),研究了叁种聚合物修饰的AuNPs的光限幅性能,发现随着PEG/NIPAM比值的升高,产生光限幅效应的激光能量阈值相应升高。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-04-08)

钟昌银[2](2019)在《聚合物修饰表面的斜入射光反射差信号研究及其生化分析应用》一文中研究指出斜入射光反射差(Oblique-incidence reflectivity difference,简写OIRD)技术是通过检测椭圆偏振反射光中s/p成分的变化,对各种表面变化和表面过程进行实时无损探测的一种光学技术。近十年来OIRD技术生物化学分析领域如免疫检测、生物芯片和生物分子相互作用研究等方面展示了巨大的应用潜力,具有无需标记、实时在线、高通量检测和适用于各种基底等突出优点。然而,目前的研究表明:OIRD技术生化检测时灵敏度较低,严重限制了其实际应用。为了拓展OIRD技术在固/液界面过程研究中的应用,提高其生化分析检测灵敏度,本论文围绕固体表面结构展开研究工作,通过不同聚合物薄膜修饰、调控表面结构,研究其对OIRD检测信号的影响;揭示了固体表面结构对OIRD检测灵敏度的巨大影响,在此基础上建立了一种通用的界面修饰方法,提高了OIRD技术的灵敏度,并在微阵列芯片检测、电活性薄膜分析等方面展示了其应用。具体工作如下:(1)以微阵列免疫芯片为对象,利用聚多巴胺(PDA)薄膜作为通用修饰层固定生物探针分子,构建免疫芯片,发展了探针固定密度一定而修饰层厚度可调的芯片构建方法,为定量研究聚合物厚度对OIRD检测信号创造条件。首先在标准玻片基底上生长了一系列不同厚度的PDA薄膜。然后通过接触式点样法在PDA薄膜修饰的基底表面点制荧光蛋白分子微阵列,利用荧光检测技术对点样缓冲溶液成分进行优化。优化后得到的PDA微阵列免疫芯片探针固定密度均匀、一致性好。(2)采用上述微阵列免疫芯片检测目标物,定量研究了聚合物修饰层厚度对OIRD检测信号的影响,揭示了厚度对检测信号的影响规律,在此基础上发展了高灵敏OIRD芯片。结果表明:聚合物修饰层厚度会对OIRD的检测信号产生巨大的影响。对同一浓度目标物,OIRD的检测信号会随着PDA修饰层厚度值变化。当PDA薄膜厚度从0增加到90.15 nm时,OIRD的检测信号会慢慢增加,但是从90.15增加到112.34 nm时,OIRD检测信号会降低,即90.15 nm的PDA微阵列免疫芯片具有最强的检测信号。而在这一最优微阵列免疫芯片上,对目标物anti-ZEN单克隆抗体进行检测,成功地检测到了线性范围在5.0-1000 ng mL~(-1)的anti-ZEN单克隆抗体,检测限为5.0 ng mL~(-1)。其灵敏度远优于厚度为24.55 nm的PDA微阵列免疫芯片(检测限为100 ng mL~(-1))和传统的GPTS免疫芯片(检测限500 ng mL~(-1))。(3)根据上述实验结果,建立了OIRD光学模型,并计算出了固/液界面上OIRD灵敏度(即检测信号)与聚合物修饰层厚度的数学关系式。理论计算显示:聚合物膜是作为一种光学干涉层可以增强光-物质的相互作用以提高OIRD灵敏度,并与膜厚度成周期性关系。建立了适用于本实验的光学四层模型,得出了由捕获的目标分子引起的OIRD检测灵敏度与聚合物厚度值的关系表达式。同样的,根据表达式模拟出的厚度-检测信号曲线图像,进一步证实了聚合物厚度会引起OIRD灵敏度变化的类似结论,并且理论计算出的OIRD最强灵敏度所对应聚合物厚度值也是在95 nm左右,和实验结果吻合。(4)在此基础上,通过对导电聚合物聚苯胺(PANI)薄膜厚度的调控,成功利用OIRD技术对聚苯胺薄膜的电化学可调性进行了研究,进一步展示了聚合物界面结构对OIRD检测灵敏度的影响。研究表明,在合适的PANI厚度下,OIRD技术可以对PANI电化学可调性进行空间分辨成像;基于此又利用过氧化氢对PANI膜氧化态的改变,构建了一种过氧化氢传感器,初步结果表明:这一技术能对过氧化氢进行高时空分辨检测。本论文较系统研究了聚合物修饰表面上OIRD检测信号规律,开发了适用于OIRD技术的高性能生物芯片,展示了OIRD技术在固/液界面过程检测方面的应用,可望为固/液界面上OIRD检测的光学机制提供了新的认识,促进OIRD技术在不同领域的实际应用。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08)

曾蔷,朱艺文,俞丙然,毋育伟,徐福建[3](2018)在《一种新型聚合物修饰钛种植体表面抗菌抗黏附的研究》一文中研究指出目的:钛种植体表面易黏附细菌导致种植体周围感染,探索一种能够简便合成,且同时实现抗菌、抗黏附功能的钛表面抗菌涂层处理方法。材料与方法:通过单点开环反应将传统抗生素庆大霉素分别和PEGDGE、EGDE合成为超支化聚合物GPEG和GEG,GPEG因含有庆大霉素和PEGDEGE具有抗菌抗黏附功能,GEG因含(本文来源于《2018全国口腔生物医学学术年会论文汇编》期刊2018-10-12)

李俊升,徐俊[4](2018)在《功能聚合物表面的制备及其化学修饰》一文中研究指出介绍了一个综合化学实验——功能聚合物表面的制备和化学修饰,及其教学思路。通过相分离法制备功能聚合物表面,探究不同溶剂组分对聚合物表面功能的影响,同时通过点击化学的方法对亲水表面进行修饰制备疏水表面,用静滴法测量表面接触角大小,并借助扫描电子显微镜对修饰前后的功能聚合物进行表征。结果显示,随着溶剂配方中1-癸醇的减少和环己醇的增加,亲水表面的接触角增大,疏水表面接触角减小,修饰过后的亲水表面表现出良好的疏水性能。该综合实验整合了大学化学基础知识、化学学术前沿以及实验基本技能,有利于培养学生的创新思维,提高综合能力。(本文来源于《化学教育(中英文)》期刊2018年16期)

王昊,张辉,张继华,赵云峰[5](2018)在《非共价键表面修饰的石墨烯/聚合物复合材料研究进展》一文中研究指出石墨烯具有优异的力学、电学和热学等性能,被广泛应用于聚合物基复合材料的改性研究中。石墨烯表面惰性,与聚合物相容性较差,难以在复合材料中充分发挥优异的性能,因此需要对其进行表面修饰。与共价键表面修饰方法相比,对石墨烯进行非共价键表面修饰,可以在改善其表面活性的同时维持原始结构,更适合构筑高性能聚合物功能复合材料。本文综述了石墨烯非共价键表面修饰的研究进展,分析了采用非共价键修饰的石墨烯填充的复合材料结构与性能间的关系,讨论了复合材料存在的界面结合较弱问题,提出了复合材料低成本制备、微观结构精确调控的发展前景。(本文来源于《材料工程》期刊2018年07期)

沈铭成[6](2018)在《两性离子聚合物对聚乙烯醇膜的表面抗污修饰》一文中研究指出生物医用材料是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复、替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的材料。当生物医用材料与人体相接触时,非特异性蛋白质或细胞等就会与材料表面相互作用,污染材料表面从而影响到生物医用材料的应用。针对这一问题学者提出了“anti-fouling”(抗污)的概念,即对一些生物医用材料进行表面的改性,使其具有一定的抗污能力,增强材料应用性能。聚乙烯醇(PVA)是一种医用高分子聚合物,它具有良好的生物相容性,优秀的物理性能和低毒性,被广泛应用于生物医用材料领域。但是在课题组的前期研究中,将PVA水凝胶人工角膜移植到动物眼内时,手术后期发现人工角膜表面上有细胞粘附生长的现象,从而可能会导致增殖膜的产生使手术失败。因此本论文以两性离子聚合物对PVA膜表面进行改性修饰,期望在保留PVA本身优秀物理性能的同时,使其表面具有一定的抗污性能。本文首先通过新颖的方法合成羧基两性离子单体,并用“从表面接枝”和“接枝到表面”两种方法以两性离子聚合物对PVA膜进行表面修饰改性,并对修饰后的PVA膜表面组成和结构、物理性能和生物性能进行研究。主要研究内容和结果如下:1.在无溶剂体系下,叔胺甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和N-(3-二甲氨基丙基)甲基丙烯酰胺(DMAPAA)与丙烯酸进行季铵化反应,制备两种羧基两性离子,分别是甲基丙烯酯型(CBMA)和甲基丙烯酰胺型(CBAA)。通过红外光谱和核磁共振波谱对CBMA以及CBAA进行结构表征。以DMAEMA与丙烯酸的季铵化反应为例,其最优的反应条件为:反应摩尔比(n_(DMAEMA):n_(AA))为1:2、搅拌转速200 r/min、反应时间为24 h以及反应温度为室温(25℃)下反应产物产率达到75%。2.以PVA膜作为基底,采用graft from的方法进行表面接枝改性,首先通过BIBB与膜表面羟基发生酰化反应引入卤素Br基团,然后通过表面引发原子转移自由基聚合(SI-ATRP)在膜表面引发接枝两种不同的两性离子SBMA和CBMA。表面接枝聚合两性离子后会使得膜表面变得较为粗糙,但在亲水性上大幅度提高,接触角由空白膜的39.6°最低降至修饰后的7.2°。接枝两性离子后膜的含水率均在62.09%以上,蓄水性能好,同时膜体积会随着两性离子单体的修饰浓度增大而增大,体积比保持在150%-250%之间;接枝后光学性能良好,可见光透过率均在88%以上,对可见光透过基本无影响;接枝后力学性能和热学性能略微下降,拉伸强度和拉伸断裂应变均在1.23-1.85 MPa和361.7-471.1%区域内。接枝两性离子后明显提高PVA膜的抗蛋白吸附能力,表面蛋白吸附量由空白膜的7.18μg/cm~2最低降至修饰后的2.25μg/cm~2;体外细胞毒性分级为0级或1级,且接枝两性离子后膜表面具有良好的抗细胞粘附性能。3.功能性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)与两性离子进行自由基共聚,通过接枝到聚乙烯醇PVA膜表面上。经表面接枝两性离子共聚物后,PVA膜表面变得较为粗糙,可见聚合物已接枝到膜表面。由于两性离子的亲水性,膜表面的亲水性大幅度提高,接触角由空白膜的39.6°最低降至修饰后的8.46°。接枝两性离子共聚物后含水率仍然保持较高水平,均在70.79%以上,同时膜体积会随着两性离子共聚物修饰浓度增大而缓慢增大,保持在102-121%之间;接枝两性离子共聚物后光学性能略有下降,高浓度的两性离子共聚物修饰下可见光透过率会下降到60.3%;但仍保持着较好的力学性能,拉伸强度和拉伸断裂应变均在2.38~2.63 MPa和552.3-655.6%区域内。接枝两性离子共聚物后明显提高其抗蛋白吸附能力,吸附量由空白膜的7.18μg/cm~2最低降至修饰后4.42μg/cm~2;体外细胞毒性分级为0级,且接枝两性离子共聚物后膜表面具有良好的抗细胞粘附性能。(本文来源于《深圳大学》期刊2018-06-30)

郑智阳[7](2018)在《表面活性剂修饰聚合物/二氧化钛对铀(Ⅵ)吸附性能的研究》一文中研究指出随着核工业的发展,产生的含铀放射性废水处理成为研究的热点。吸附法因操作简便、去除率高和价格低廉等优点,日益受到重视。高效吸附剂的制备是吸附法去除水溶液中铀(Ⅵ)的关键。表面活性剂具有与金属离子良好的络合能力、可增强吸附剂和溶液中金属离子之间的亲和力和增溶作用,可显着提高吸附剂的去除效率,因此表面活性剂在吸附法去除水溶液中的铀(Ⅵ)中具有巨大的应用潜力。本文采用噻吩、苯胺以及吡咯作为单体,十六烷基溴化铵(CTAB)和十二烷基磺酸钠(SDS)作为表面活性剂,以氧化聚合法分别制备了十六烷基溴化铵/聚噻吩/二氧化钛(CTAB/PTh/TiO_2)、十六烷基溴化铵/聚苯胺/二氧化钛(CTAB/PANI/TiO_2)和十二烷基磺酸钠/聚吡咯/二氧化钛(SDS/Ppy/TiO_2)复合材料,并用于水溶液中铀(Ⅵ)的去除。采用扫描电镜及能谱(SEM&EDS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、Zeta电位、X射线衍射(XRD)和X射线光电子能说(XPS)等表征了制备CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料及中间产物PTh/Ti O_2、PANI/TiO_2和Ppy/TiO_2等吸附剂的表面微观形貌、元素组成、表面功能基团、表面电荷、物相和表面价态等物理化学性质。表征结果表明,成功的制备了CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料。以静态吸附法研究了CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料及中间产物中间产物PTh/TiO_2、PANI/TiO_2和Ppy/TiO_2及TiO_2对铀(Ⅵ)的吸附性能。采用单因素法探究了溶液的pH、吸附时间、初始浓度及温度等对以上吸附剂去除水溶液中铀(Ⅵ)的影响,并确定了最佳的吸附条件。研究结果表明,CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2对铀(Ⅵ)的吸附都强烈依赖于溶液的初始pH,而不受离子强度的影响,为内层表面络合,最佳吸附pH值均为5.0;平衡时间分别为60 min、180 min和120 min。采用准一级、准二级和粒内扩散模型研究了CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/Ti O_2叁种复合材料对铀(Ⅵ)的吸附动力学,结果表明以上吸附剂对铀(Ⅵ)的吸附准二级动力学方程,表明吸附主要受化学作用主导。采用Langmuir、Freundlich和D-R等温模型探讨了复合材料的吸附机理,结果表明CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料对铀(Ⅵ)的吸附符合Langmuir吸附等温模型,即均为单层吸附,并且聚合物修饰后,吸附容量由43.76 mg/g增大至174.52mg/g、105.71 mg/g和181.16 mg/g;表面活性剂再次修饰后,吸附容量可分别为234.74mg/g、213.67 mg/g和256.41 mg/g。以上结果表明聚合物修饰可提高TiO_2对铀(Ⅵ)的吸附能力,而表面活性剂可进一步提高对铀的吸附容量。由热力学研究可知,CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料吸附铀(Ⅵ)过程的Gibbs自由能为负值、焓变和熵变均为正值,表明吸附过程为自发、吸热和混乱度增大的过程。CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合材料的重复使用性能表明,0.5 mol/L HCl溶液可有效解吸CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/PPy/TiO_2表面吸附的铀(Ⅵ),解吸率分别为为97%、96%和98%。此外,CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2都具有良好的稳定性,吸附-解吸5次后,吸附量下降均小于15%。总之,通过表面活性剂修饰可极大的增强TiO_2和聚合物/TiO_2吸附剂的吸附能力。同时,CTAB/PTh/TiO_2、CTAB/PANI/TiO_2和SDS/Ppy/TiO_2叁种复合吸附剂,具有高效去除水溶液中铀(Ⅵ)的能力,有望用于低放废水中铀(Ⅵ)的去除和回收。(本文来源于《东华理工大学》期刊2018-06-12)

陈咸双[8](2018)在《类肝素聚合物修饰的材料表面及其血液相容性研究》一文中研究指出血液相容性是生物材料设计的永恒主题。可与肝素媲美的类肝素化聚合物改性后的材料,其血液相容性可得到显着改善,但是研究人员多注重对改性后材料性能的研究,而对类肝素化聚合物的化学结构如何影响生物性能缺乏全面和系统的认识。由于类肝素在材料表面的精确合成并非易事,尤其是要考虑多重化学结构因素(包括糖、磺酸和羧酸)对生物学性质的影响,这往往会提高合成步骤的复杂性和难度。因此寻找一种简便易行的策略在材料表面合成组成可控的类肝素聚合物,从而进一步明确肝素聚合物化学组成与生物学性质的关系具有十分重要的理论价值和现实意义。基于此,本论文将肝素“概念化”为含有糖、磺酸和羧酸单元等基本构筑单元,并以这个概念为基础设计了一系列经类肝素聚合物改性的材料表面,研究了材料表面的聚合物组分及其比例与血小板、内皮细胞、平滑肌细胞的作用情况,获得类肝素化聚合物中每一组分(糖、磺酸、羧酸)的含量以及组合形式对其生物活性的影响规律,通过调控使修饰后材料在抗凝血性能、内皮细胞作用和平滑肌细胞作用这叁者达到有机平衡,最终获得兼具抗凝血性能、促进内皮化和抑制平滑肌细胞增生的多功能材料表面。具体研究内容如下:(一)糖单元和磺酸单元比例可调的类肝素表面的制备及其抗凝血性能的研究。以甲基丙烯酰胺基葡萄糖(MAG)和对苯乙烯磺酸钠(SS)为聚合单体,实施这些单体在乙烯基功能化的PU表面的接枝聚合。通过调节两单体投料比,合成了一系列具有不同单元组分的材料表面。均聚物接枝的PU,即仅包含糖单元或磺酸单元的表面,在细胞-材料反应,如血小板粘附、血管内皮细胞的粘附和增殖以及平滑肌细胞的粘附和增殖等方面,具有较大差异。对于共聚物改性的材料表面,当糖与磺酸单元比例为1:2时,得到具有最佳抗凝血性能的表面(PU-PS1M1),该表面具有最长的血浆复钙化时间,此外,材料表面血小板和平滑肌细胞粘附密度最低,而内皮细胞粘附密度最高。(二)羧酸基团对类肝素化表面抗凝血性能的影响。以MAG、SS、丙烯酸(AA)为聚合单体,通过可逆加成-断裂转移(RAFT)聚合法合成了一系列组分明确、分子量分布较窄的均聚物和共聚物,将还原后的含巯基的聚合物通过金-硫自组装法引入到金片表面。其中,组装有共聚物PS1M1(MAG/SS=1/1)的金表面,可显着促进内皮细胞增殖,同时可抑制平滑肌细胞增殖。仅组装有聚丙烯酸PAA的材料表面(Au-PAA),对内皮细胞和平滑肌细胞的粘附和增殖均产生抑制作用。当PS1M1和PAA摩尔比例为1:1时,混合自组装改性材料表面(Au-PSM/PAA-2)具有最佳抗凝血性能,改性表面能够在促进内皮细胞粘附和增殖的同时,抑制平滑肌细胞的粘附和增殖。与仅组装有PS1M1的表面相比,该混合比例表面对内皮细胞粘附和增殖的效果更加显着,而对平滑肌细胞的抑制作用无明显差异。总之,本论文通过调控结构中糖单元、磺酸单元以及羧酸单元的组成,使修饰后的材料表面在抗凝血性能、内皮细胞作用和平滑肌细胞作用这叁者达到有机的平衡,最终获得兼具抗凝血性能、促进内皮化和抑制平滑肌细胞增生的多功能材料表面。本论文的工作将丰富类肝素化聚合物结构与生物学性能关系这一基础研究理论,同时为血液相容性材料的多功能设计提供新的思路。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-06-01)

宫敏清[9](2018)在《侧链盘状液晶聚合物自组装及纳米粒子表面的聚合物修饰的理论模拟》一文中研究指出分子自组装是纳米、微米或更大尺度的基本粒子间弱相互作用发生协同效应产生的集体行为。自组装形成的有序的超分子结构能够给材料带来光学、电学、磁学等特殊的性质,可应用于特殊材料的制备。因此,可以说分子自组装是下一代新材料产生的摇篮。分子自组装在自然界中很常见,因此探索分子自组装行为及基本粒子的构造对如何有效地调控分子自组装行为获得新一代高性能材料和理解生命现象具有重要意义。本文主要研究了基于苯并菲的侧链盘状液晶聚合物的自组装行为和纳米粒子表面的聚合物修饰。基于苯并菲的侧链盘状液晶聚合物(SDLCPs)兼具高分子良好的加工性能和液晶的各向异性,是一种极具潜力的材料,可广泛应用于有机发光二极管、光电太阳能电池以及场效应晶体管等领域。但是如何调控盘状液晶聚合物以获得有序的介观相使其可以应用于光电器件中仍是一个挑战。实验者通过研究具有不同聚合度和间隔基长度的以苯并菲为侧链液晶基元的聚丙烯酸酯的相结构和相转变,得出了分子量效应并提出了间隔基的正耦合效应;间隔基的正耦合效应与侧链棒状液晶聚合中经典的间隔基去耦合效应相反。此外,在现有的表征手段中很难对主链的构象进行表征,而理论模拟工作除了能够通过构建一般性的模型来研究各影响因素对其自组装行为的影响;还可以直接观察到主链以及液晶基元的构象,检验和完善研究者提出的自组装行为。在本论文中,我们通过构建粗粒化的模型,采用耗散粒子动力学(DPD)方法研究了基于苯并菲的SDLCPs的自组装行为。通过改变液晶基元与其取代基的相互作用,聚合物分子量,主链链节、间隔基以及尾链的长度,我们得到了包括六方柱状相和向列柱状相在内的八个相形态,并观察到了各形态的单个分子的构象,验证了柱间分离柱状堆积模型。单个分子首先形成分离的亚柱状结构,沿盘的法向看可以看到整个分子同时出现在2-4个超柱状结构里,主链呈无规构象分布于柱间;而双柱状相的自组装与分离柱状堆积模型稍有不同,其主链微相分离分布于柱间。当盘状液晶基元与间隔基相互作用参数大于40时能自组装成柱状结构。当聚合度n= 20时相转变温度增大,具有明显的分子量效应;而间隔基较短时分子量效应较强,间隔基较长时分子量效应很弱或不存在。间隔基表现出正耦合效应,即较长的间隔基更有利于有序柱状相的形成。随机六方密堆积球状相中的单个球由来自相邻的两个分子的部分液晶基元组成。同时,通过研究单个分子构象我们发现尾链增长会增加液晶基元的移动能力;太短的尾链不能消除主链对液晶基元堆积的影响。我们的研究结果表明较大的液晶基元,短的主链链节,合适长度的间隔基和尾链都有利于有序柱状结构的形成,对于侧链型盘状液晶聚合物的设计与合成具有重要指导意义。表面特定位点修饰的各向异性胶体粒子是自组装的一种基本粒子。近些年来,从化学、物理、生物学、工程和材料科学等不同领域汲取的方法得到了大小、形态、以及化学功能或物理性质各异的各向异性胶体粒子。各向异性粒子与“分子”和“原子”的行为类似,能够定向地结合,从而形成精细结构。通过改变溶剂的性质来调控聚合物的聚集形态不失为一种构造各向异性粒子的便捷方法。我们采用耗散粒子动力学方法,研究了聚合物与溶剂的相互作用、纳米粒子尺寸、聚合物链长和数目对聚合物修饰的纳米粒子自组装的影响。通过调节以上参数得到了多种类型的修饰类型,根据聚合物链的分布和聚集情况,分为了五类:核壳型、crew-cut、中间相、补丁型和紧密核-壳结构。其中补丁型根据补丁数目分为单补丁型、双补丁型、叁补丁型、四补丁型、多补丁型(补丁数大于四)。这些有确定补丁数的胶体粒子会作为自组装的基本粒子在更高的层次上进行自组装,如何对这个自组装过程进行调控还有待进一步的研究。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01)

唐茂盛[10](2018)在《聚合物短纤维基药物载体的表面修饰》一文中研究指出癌症是一种严重威胁人类健康且发病率呈现出持续上升的疾病。目前对于肿瘤的治疗还是以手术切除结合术后放疗和化疗的方法为主,但是这些方法都有其明显的缺陷。当将化疗药物静脉注射入人体后,总会面临药物的代谢过快导致生物利用率变得很低,同时存在对机体正常组织毒副作用过大等问题,对于抗肿瘤药物进行控释和靶向运输的研究越来越受到研究工作者的重视。纳米载药系统能够将药物包载于载体内进行靶向传递。目前在提高药物的生物利用率、降低药物的毒副作用方面有一定程度的进展,但在体内循环时间,肿瘤组织内聚集、肿瘤细胞吞噬等方面仍不够理想。本论文设计合成不同配体修饰的聚合物短纤维,采用稳定性好的非降解材料(苯乙烯马来酸酐共聚物)作为载体,考察靶向配体和长循环配体接枝对细胞吞噬和组织分布的影响。本文使用静电纺丝结合冷冻切割技术制备得到了载香豆素-6的短纤维,通过靶向配体(叶酸、生物素和二者结合)提高短纤维的肿瘤细胞吞噬量,通过长循环配体(两亲性离子聚合物)提高短纤维的体内循环时间,长循环配体通过酸度敏感键接枝以同时实现长循环和细胞靶向的目的。肿瘤细胞吞噬实验既得到了短纤维的最佳靶向配体密度,又在吞噬抑制实验中确认了叶酸和生物素主要通过促进肿瘤细胞的网格蛋白介导内吞作用实现对短纤维的捕捉。两亲性离子聚合物修饰后短纤维被巨噬细胞吞噬的量明显比空白纤维要少,说明其确实可以减少被单核巨噬细胞系统清除的可能,体内分布实验结果显示了两亲性离子聚合物能够降低聚合物短纤维血液清除率从而获得更长循环时间的能力。响应肿瘤微酸性环境长循环配体脱落后,可促进细胞靶向和吞噬,增加在肿瘤中药物聚集量。上述研究表明配体修饰短纤维具有较好的肿瘤靶向输送药物的潜力。(本文来源于《西南交通大学》期刊2018-04-01)

聚合物表面修饰论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

斜入射光反射差(Oblique-incidence reflectivity difference,简写OIRD)技术是通过检测椭圆偏振反射光中s/p成分的变化,对各种表面变化和表面过程进行实时无损探测的一种光学技术。近十年来OIRD技术生物化学分析领域如免疫检测、生物芯片和生物分子相互作用研究等方面展示了巨大的应用潜力,具有无需标记、实时在线、高通量检测和适用于各种基底等突出优点。然而,目前的研究表明:OIRD技术生化检测时灵敏度较低,严重限制了其实际应用。为了拓展OIRD技术在固/液界面过程研究中的应用,提高其生化分析检测灵敏度,本论文围绕固体表面结构展开研究工作,通过不同聚合物薄膜修饰、调控表面结构,研究其对OIRD检测信号的影响;揭示了固体表面结构对OIRD检测灵敏度的巨大影响,在此基础上建立了一种通用的界面修饰方法,提高了OIRD技术的灵敏度,并在微阵列芯片检测、电活性薄膜分析等方面展示了其应用。具体工作如下:(1)以微阵列免疫芯片为对象,利用聚多巴胺(PDA)薄膜作为通用修饰层固定生物探针分子,构建免疫芯片,发展了探针固定密度一定而修饰层厚度可调的芯片构建方法,为定量研究聚合物厚度对OIRD检测信号创造条件。首先在标准玻片基底上生长了一系列不同厚度的PDA薄膜。然后通过接触式点样法在PDA薄膜修饰的基底表面点制荧光蛋白分子微阵列,利用荧光检测技术对点样缓冲溶液成分进行优化。优化后得到的PDA微阵列免疫芯片探针固定密度均匀、一致性好。(2)采用上述微阵列免疫芯片检测目标物,定量研究了聚合物修饰层厚度对OIRD检测信号的影响,揭示了厚度对检测信号的影响规律,在此基础上发展了高灵敏OIRD芯片。结果表明:聚合物修饰层厚度会对OIRD的检测信号产生巨大的影响。对同一浓度目标物,OIRD的检测信号会随着PDA修饰层厚度值变化。当PDA薄膜厚度从0增加到90.15 nm时,OIRD的检测信号会慢慢增加,但是从90.15增加到112.34 nm时,OIRD检测信号会降低,即90.15 nm的PDA微阵列免疫芯片具有最强的检测信号。而在这一最优微阵列免疫芯片上,对目标物anti-ZEN单克隆抗体进行检测,成功地检测到了线性范围在5.0-1000 ng mL~(-1)的anti-ZEN单克隆抗体,检测限为5.0 ng mL~(-1)。其灵敏度远优于厚度为24.55 nm的PDA微阵列免疫芯片(检测限为100 ng mL~(-1))和传统的GPTS免疫芯片(检测限500 ng mL~(-1))。(3)根据上述实验结果,建立了OIRD光学模型,并计算出了固/液界面上OIRD灵敏度(即检测信号)与聚合物修饰层厚度的数学关系式。理论计算显示:聚合物膜是作为一种光学干涉层可以增强光-物质的相互作用以提高OIRD灵敏度,并与膜厚度成周期性关系。建立了适用于本实验的光学四层模型,得出了由捕获的目标分子引起的OIRD检测灵敏度与聚合物厚度值的关系表达式。同样的,根据表达式模拟出的厚度-检测信号曲线图像,进一步证实了聚合物厚度会引起OIRD灵敏度变化的类似结论,并且理论计算出的OIRD最强灵敏度所对应聚合物厚度值也是在95 nm左右,和实验结果吻合。(4)在此基础上,通过对导电聚合物聚苯胺(PANI)薄膜厚度的调控,成功利用OIRD技术对聚苯胺薄膜的电化学可调性进行了研究,进一步展示了聚合物界面结构对OIRD检测灵敏度的影响。研究表明,在合适的PANI厚度下,OIRD技术可以对PANI电化学可调性进行空间分辨成像;基于此又利用过氧化氢对PANI膜氧化态的改变,构建了一种过氧化氢传感器,初步结果表明:这一技术能对过氧化氢进行高时空分辨检测。本论文较系统研究了聚合物修饰表面上OIRD检测信号规律,开发了适用于OIRD技术的高性能生物芯片,展示了OIRD技术在固/液界面过程检测方面的应用,可望为固/液界面上OIRD检测的光学机制提供了新的认识,促进OIRD技术在不同领域的实际应用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

聚合物表面修饰论文参考文献

[1].王春雷.功能化热敏聚合物的合成及其在纳米粒子表面修饰和光限材料中的应用研究[D].青岛科技大学.2019

[2].钟昌银.聚合物修饰表面的斜入射光反射差信号研究及其生化分析应用[D].西南大学.2019

[3].曾蔷,朱艺文,俞丙然,毋育伟,徐福建.一种新型聚合物修饰钛种植体表面抗菌抗黏附的研究[C].2018全国口腔生物医学学术年会论文汇编.2018

[4].李俊升,徐俊.功能聚合物表面的制备及其化学修饰[J].化学教育(中英文).2018

[5].王昊,张辉,张继华,赵云峰.非共价键表面修饰的石墨烯/聚合物复合材料研究进展[J].材料工程.2018

[6].沈铭成.两性离子聚合物对聚乙烯醇膜的表面抗污修饰[D].深圳大学.2018

[7].郑智阳.表面活性剂修饰聚合物/二氧化钛对铀(Ⅵ)吸附性能的研究[D].东华理工大学.2018

[8].陈咸双.类肝素聚合物修饰的材料表面及其血液相容性研究[D].苏州大学.2018

[9].宫敏清.侧链盘状液晶聚合物自组装及纳米粒子表面的聚合物修饰的理论模拟[D].南京大学.2018

[10].唐茂盛.聚合物短纤维基药物载体的表面修饰[D].西南交通大学.2018

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聚合物表面修饰论文-王春雷
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