导读:本文包含了功能杂化材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:金属系纳米材料,纳米杂化材料,功能高分子材料,抗菌
功能杂化材料论文文献综述
孙宾,纪晓寰,相恒学,江晓泽,朱美芳[1](2018)在《可溶型金属系纳米材料及其高分子基杂化材料的构筑与功能化应用》一文中研究指出纳米银等金属系纳米材料因具有优异的抗菌性、电传导、热传导和催化活性等而备受科研界和工业界关注。通过高接枝率表面有机化改性以及表面有机物的分子结构设计是避免纳米银的团聚、提高分散性及其与基体相容性,充分发挥其功能和性能的关键。基于此,本研究团队以制备高稳定性可用于纤维/织物改性的可溶型载金属纳米杂化材料为目标,设计并合成了多种银系纳米杂化材料:表面活性剂包覆的油溶型纳米银和水溶型金属系纳米材料,进一步根据应用需求构筑了多糖/纳米银杂化膜、聚苯乙烯/纳米银杂化微球,研究了它们的结构和性能,及其在抗菌纤维/纺织品、光催化降解染料废水等方面的应用,取得了系列进展。(本文来源于《2018(第3届)抗菌科学与技术论坛论文摘要集》期刊2018-11-24)
王多[2](2018)在《AIE功能化无机有机杂化材料的制备与应用研究》一文中研究指出近年来,将诊断探针和治疗试剂结合在同一个纳米平台中进行癌症的诊疗成为生物医药领域的研究热点。复杂的体内生理环境更加需要智能和多功能的综合诊疗纳米体系来实现精确诊断和高效治疗的效果。荧光技术由于具有灵敏性、无辐射性、易操作等优点已被广泛用于成像导向的癌症治疗中。然而传统的荧光试剂在稀溶液中具有很高的荧光量子效率,在聚集态或者固载到固体材料上时会发生荧光减弱甚至淬灭的现象,即ACQ现象,这在很大程度上限制了传统荧光试剂的应用范围。而与ACQ现象不同,聚集诱导发光现象(AIE)是一个新颖的特殊的发光现象,具有AIE性质的荧光生色团在稀溶液中不发光,在固态时发射出强烈的荧光,从而打破了ACQ效应的限制,被广泛应用于化学传感、OLED与生物成像等领域,具有十分重要的应用价值。无机介孔材料具有较大的比表面积、丰富的介孔孔道、可调控的形貌、表面易于功能化修饰以及良好的生物相容性等优点,可以作为一类理想的药物递送体系。因此,将AIE生色团与无机介孔材料相复合,融合二者的优势于一体,从而制备出具有优异发光性质的药物递送体系并用于成像导向的癌症治疗,在生物医药领域展现出潜在的应用价值。我们主要围绕AIE功能化无机有机杂化材料的制备与应用展开相关的研究工作。通过后嫁接法将AIE生色团引入不同的介孔材料中,所得到的材料发射出强烈的蓝色荧光,具有良好的生物相容性,在药物负载、p H可控释放以及细胞成像领域展现出很好的应用。此外,通过共合成法制备了AIE生色团与-COOH基团双功能化的棒状羟基磷灰石,并在爆炸物苦味酸检测与药物释放方面表现出优异的性能,为设计合成多功能化材料并用于生物医药及化学传感等领域提供了借鉴与思路。论文取得的主要结果如下:1.通过简单的后嫁接法将AIE生色团四苯基乙烯修饰到介孔二氧化硅纳米粒子上,所制备的纳米材料具有球形形貌、高比表面积和有序的介孔结构,在365 nm紫外光辐射下发射出强烈的蓝色荧光。所制备的材料具有极好的生物相容性可用于细胞成像,也可以作为有效的药物释放体系对负载的抗癌药DOX进行p H可控的释放,同时基于FRET机制通过材料发射荧光颜色的变化来监测DOX的释放过程。该药物递送体系对人类宫颈癌He La细胞有较强的杀伤作用,具有很好的抗癌效果。2.采用后嫁接法制备了可生物降解的AIE功能化介孔生物活性玻璃纳米球FMBG。所制备的材料直径介于60-100 nm之间,在紫外光激发下发射出最佳波长位于482 nm的蓝色荧光。FMBG具有良好的生物相容性,可作为荧光探针进行细胞成像。材料具有较高的药物负载率(250.74μg/mg),而且在酸性条件下具有优异的生物降解性质,不仅增强了FMBG对肿瘤组织的穿透能力,同时提高了所负载药物DOX的释放效率,增强了抗肿瘤效果。3.利用共合成法制备出了AIE生色团和-COOH反应基团双功能化的棒状羟基磷灰石AIE-HA。所制备的材料在溶液和固体状态下均发射出强烈的天蓝色荧光,展现出明显的聚集诱导发光性质。AIE-HA可作为有效的化学传感器对水中痕量爆炸物苦味酸有很好的检测效果,其荧光淬灭常数为3.3×104 M-1。同时,AIE-HA表面上丰富的-COOH反应基团经过酰肼化可与抗癌药DOX分子发生化学键合,形成p H敏感的腙键。腙键在碱性条件下稳定存在,但在酸性条件下极易断裂,凭借这一特性,所制备的药物递送体系可以实现DOX的p H可控释放,在生物医药领域具有潜在的应用。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01)
李丽[3](2018)在《一类聚合物功能化的碳点及其纳米杂化材料的制备与应用》一文中研究指出碳点(CDs)因其优异的光学性质、低毒、化学稳定性、良好的水溶性以及生物相容性等,在不同的领域掀起了一股研究的热潮。杂原子掺杂不仅可以改善碳点的光学性质而且为其进一步表面修饰提供了丰富的官能团。受海洋贻贝的启发,人们发现聚多巴胺的邻苯二酚官能团对不同基底表面都具有粘附作用,这种简单、绿色的方法也适用于对碳点的表面修饰。目前为止,科学家们报道了利用无机物、有机小分子、生物大分子以及聚合物等修饰到碳点表面,从而改善碳点的性能,将其应用到更多的领域。本论文在利用贻贝化学构筑聚合物功能化的碳点及其应用方面开展了一系列研究工作。首先通过高温热解法制备了氮掺杂的碳点,然后合成端基含有邻苯二酚基团的聚合物,并通过贻贝化学合成聚合物修饰的碳点,聚合物赋予了碳点不同的性能,拓展了碳点在发光二极管(LED)及催化等领域的应用。本论文主要包括以下两部分工作:一、利用柠檬酸为碳源,叁羟甲基氨基甲烷为氮源,合成了蓝光发射的水溶性氮掺杂的CDs。通过传统的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合分别制备了端基含有邻苯二酚基团的疏水性聚苯乙烯(PS)和亲水性的聚(聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(PPEGMA)。在弱碱条件下,利用贻贝化学将聚合物接枝到氮掺杂的碳点表面,从而成功地构筑了CD@PPEGMA和CD@PS杂化材料。我们主要研究了聚合物修饰对碳点光学性质的影响,以及疏水聚合物(PS)的修饰对碳点在有机溶剂中溶解性的影响。研究结果表明,固态下聚合物修饰的碳点表现出了更好的光学性质,而且疏水聚合物(PS)的引入,可以成功地将亲水性碳点转入到非极性有机溶剂中。我们利用CD@PS为蓝光组分,5-(2-甲基丙烯酰乙氧基甲基)-8-羟基喹啉(MQ)配位的CdSe/ZnS QDs量子点为绿光和红光组分,通过在苯乙烯中原位聚合制备透明的白光体相杂化材料,并应用于构筑白光二极管(WLED),其CIE坐标为(0.32,0.31),相应的色温是6250 K。这种廉价、易得的冷白光LED在室内外照明中具有潜在的应用价值。二、我们通过一种简单、方便的贻贝化学方法来制备热响应聚合物聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)功能化的碳点稳定的金纳米粒子(Au@CD@P),并应用于高效的催化还原反应。我们首先采用贻贝化学方法制备了热响应聚合物PNIPAM功能化的碳点(CD@P),然后利用原位还原法制备了CD@P稳定的金纳米粒子。此外,我们还以CD作为稳定剂和还原剂,在没有任何外加光照和还原剂的条件,制备了Au@CD纳米杂化材料。我们还研究了Au@CD@P和Au@CD纳米杂化材料对硝基苯酚异构体的催化还原性能。研究结果表明,我们所合成的Au@CD@P和Au@CD纳米杂化催化剂在水溶液中都表现出良好的稳定性,且对硝基苯酚异构体的还原反应展现出了良好的催化活性。由于温敏性聚合物的引入,Au@CD@P纳米杂化材料可以作为温度响应开关,从而调节其催化活性。Au@CD@P还表现出良好的催化循环能力,这为通过绿色化学的方法制备高性能的催化剂提供了新思路。(本文来源于《东北师范大学》期刊2018-05-01)
胡皓,李颖[4](2018)在《POSS功能化镧系稀土配合物杂化材料的制备与表征》一文中研究指出选用叁羟基多面体低聚倍半硅氧烷(POSS-OH)为基质,叁乙氧基硅基丙基异氰酸酯(TEPIC)为偶联剂,通过化学键合的方法将POSS与β-二酮类有机配体乙酰丙酮相结合,再以配位的形式引入稀土铽离子,制备了一种新型POSS功能化的稀土有机-无机杂化材料Tb(POSSACAC)_3。利用红外光谱和紫外光谱确定了Tb(POSS-ACAC)_3的结构,并通过与稀土小分子配合物Tb(ACAC)_3的热重分析对比发现,POSS基团的引入能够提高材料的热稳定性。进一步对材料的荧光性能进行分析,结果表明,Tb(POSS-ACAC)_3的发光纯度和荧光强度较纯配合物都有明显提高,同时解决了荧光淬灭问题。(本文来源于《有色金属材料与工程》期刊2018年02期)
姜康佳[5](2018)在《功能化水滑石-氧化石墨烯杂化材料的制备及其阻燃TPU的研究》一文中研究指出水滑石(LDHs)作为传统意义上的无机添加型阻燃剂,凭借其独特的化学结构及层板和层间离子的可调控性,被广泛应用于阻燃聚合物领域。本文通过改性Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),采用共沉淀法合成了NO_3~--LDHs-GO杂化材料,通过离子交换分别得到Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs-GO、SA(NH_2SO_3~-)-LDHs-GO和SDS(C_(12)H_(25)SO_3~-)-LDHs-GO杂化材料,还通过一步法制备了AY36(C_(18)H_(14)N_3SO_3~-)-LDHs-GO杂化材料,利用X-射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对其结构和形貌进行表征;分别以它们为阻燃剂,制备了一系列热塑性聚氨酯(TPU)复合材料,使用SEM、锥形量热仪(CCT)、烟密度测试仪(SDT)、热失重-傅里叶转换红外光谱联用仪(TG-FTIR)等手段研究复合材料的分散、阻燃、抑烟及热稳定性,考察了燃烧过程中的烟气产生规律及炭层形成规律。通过实验和分析得到以下结论:(1)杂化材料的分析结果表明,通过改性Hummers法成功制备出了片层状的GO,通过共沉淀法得到了晶型良好的NO_3~--LDHs,经离子交换后分别得到了Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs、SA-LDHs和SDS-LDHs及相应的杂化材料,采用一步法也成功将C_(18)H_(14)N_3SO_3~-插层至水滑石层间而得到AY36-LDHs及AY36-LDHs-5%GO杂化材料。(2)复合材料的断面SEM显示,单纯的插层改性可在一定程度上改善水滑石的分散性;杂化材料能够完美嵌入聚合物中,分散性更好,这证实将LDHs负载在GO纳米片上,能够进一步改善与聚合物基体的相容性。(3)Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs及Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs-GO杂化材料可以提升TPU复合材料的阻燃抑烟性。随着Mo元素的引入,由于MoO_3具有高效抑烟性,能够吸附烟颗粒,使得钼酸根插层系列水滑石都表现出良好的抑烟效果;且随着杂化材料中GO含量的增加,复合材料的热和烟参数呈现降低的趋势。添加20 wt%Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs-5%GO的TPU5具有最优的阻燃抑烟效果,其热释放速率峰值pHRR_1和pHRR_2分别为328.7 kW/m~2和340.5 kW/m~2,总烟释放量(TSR)由纯TPU的674.2 m~2/m~2降低至313.8 m~2/m~2,降低了53.5%。杂化材料中GO的存在,可以与Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs之间发挥较为明显的协效阻燃抑烟作用。Mo_7O_(24)~(6-)-LDHs-5%GO杂化材料可以通过提升炭残余量和延缓分解速率来进一步提高TPU的热稳定性。(4)SA-LDHs及SA-LDHs-GO杂化材料也能够一定程度上提升TPU复合材料的阻燃抑烟性,但当杂化材料中GO含量较低时,LDHs与GO之间的协效阻燃作用并不明显。同样随着杂化材料中GO含量的增加,复合材料的阻燃抑烟性逐渐提升,这是因为GO一方面能够隔绝热量传递,吸附产生的烟颗粒及自由基,另一方面能够促使更多的有机结构参与到炭化过程,固定在凝聚相中而不是在气相中燃烧。(5)SDS-LDHs及SDS-LDHs-GO杂化材料也比NO_3~--LDHs具有更好的阻燃抑烟效率,且在杂化材料中即使GO含量较低时,仍能与SDS-LDHs之间表现出良好的协效阻燃抑烟作用。其中,添加20 wt%SDS-LDHs-5%GO的TPU5具有最优的阻燃性和热稳定性,其pHRR和TSR分别为238.5 kW/m~2和354.7 m~2/m~2,比含相同质量分数SDS-LDHs的TPU2降低了32.1%和19.0%,且形成的炭渣更厚实致密。(6)AY36-LDHs及AY36-LDHs-GO杂化材料也能够提高TPU复合材料的火灾安全性能。与C_(12)H_(25)SO_3~-类似,C_(18)H_(14)N_3SO_3~-中的SO_3~-结构能够作为酸源进一步促进成炭,改善炭层质量,且其中的非稠合萘及蒽环结构,在热分解过程中可吸收更多热量。20 wt%AY36-LDHs的总热释放量(THR)为85.6 MJ/m~2,较同质量分数的NO_3~--LDHs降低了12.6%。当加入AY36-LDHs-5%GO后,复合材料的热和烟参数进一步降低,且热稳定性也有一定程度的提高。总之,插层改性的水滑石-氧化石墨烯杂化材料能够进一步提升在TPU基体中的分散性,且LDHs与GO之间的协效作用可以进一步提升阻燃抑烟效率。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2018-04-15)
贺馥[6](2018)在《弱还原性聚合物制备双功能磁性纳米杂化材料及其对有机污染物的去除研究》一文中研究指出随着经济的快速发展和城市化进程的推进,大量工业、农业和生活废水的排放,加速了水质的进一步恶化。因此,如何科学高效地去除水中污染物已成为国内外的研究热点之一。本学位论文综述了有机污染物对水环境造成的危害及其去除方法的国内外研究进展。同时,基于磁性纳米颗粒和聚合物的各自优势,设计并合成了一系列环境友好,去除效率高的双功能杂化材料。并借助SEM,TEM,FTIR,XRD和BET等手段对所制备的双功能磁性杂化材料进行表征。将所得的杂化材料对水环境中的有机污染物进行吸附和降解,探究各种因素对性能的影响并初步讨论了其去除机制。主要内容如下:1、多巴胺还原制备双功能磁性中空Fe~0@C@MnFe_2O_4及其对四溴双酚A的催化降解研究多巴胺还原Fe~(2+)制备磁性中空Fe~0@C@MnFe_2O_4纳米颗粒。在双氧水和盐酸羟胺的辅助下,Fe~0@C@MnFe_2O_4被用作非均相类Fenton催化剂降解水中四溴双酚A。实验结果表明,所制备的材料是通过吸附和催化协同作用去除四溴双酚A。pH=7,催化剂用量0.3 g L~(-1),双氧水浓度0.17 g L~(-1),盐酸羟胺0.035 g L~(-1)是批量实验下的最佳降解条件,120 min后,90%的四溴双酚A(10 mg L~(-1))被去除。同时发现准一级动力学模型可以最好地拟合实验数据,反应速率常数k=0.0089 min~(-1)。在外部磁场的作用下,Fe~0@C@MnFe_2O_4能够从反应介质中有效被分离,催化剂重复使用十次后,依旧具有良好的催化效果。ESI–MS结果分析表明,纳米级零价铁(nZVI)的还原脱溴、β-裂解是降解四溴双酚A的主要过程。2、双功能磁性核-壳型聚乙烯亚胺/ZIF-8杂化颗粒的制备、表征和去除有机污染物的研究利用静电作用将Zn~(2+)和聚乙烯亚胺(Poly(ethylenimine),PEI)负载到柠檬酸钠改性的磁性CoFe_2O_4-COO~-颗粒表面,再将金属-有机框架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)ZIF-8自组装到CoFe_2O_4表面得到一种大比表面积的磁性PEI/ZIF-8杂化纳米颗粒。当该材料作为吸附剂,染料甲基蓝作为目标污染物时,180 min后最大吸附容量达到58.38 mg g~(-1),准二级动力学模型和Langmuir吸附等温模型可以很好地拟合实验数据,说明该吸附过程是以化学吸附和单层吸附为主,主要是通过静电作用去除甲基蓝。当过一硫酸盐(Permonosulfuric acid,PMS)存在时,该材料可作为催化剂活化PMS产生硫酸根自由基(SO_4~(-·))和羟基自由基(·OH)对污染物进行氧化降解,达到去除污染物的目的。通过批量降解实验可知,该磁性杂化颗粒具有较广的pH(2-10)应用范围,能够在20 min内催化降解初始浓度为200 mg L~(-1)的甲基蓝。同时,该材料具有广泛地应用范围,可以高效催化去除甲基蓝,亚甲基蓝、孔雀石绿、罗丹明B和四溴双酚A在内的五种有机污染物,具有良好的稳定性和重复使用性。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-04-01)
万昕艺[7](2018)在《功能化磁性纳米杂化材料的制备及吸附亚甲基蓝性能研究》一文中研究指出近年来,纺织、印染等行业排放的染料废水对生态环境造成了严重污染。与传统方法相比,吸附法具有高效、低成本和操作简便灵活等特点,在染料废水处理领域里得到了广泛的应用。然而,传统吸附剂由于可再生性能差及难以实现固液分离等缺点,其实际应用受到了极大的限制。磁性纳米材料因其具有良好的生物相容性、吸附容量高、易于磁分离和表面功能化修饰的优点,己被广泛应用于染料废水的处理。鉴于此,本研究旨在基于磁性四氧化叁铁(Fe304)构筑高性能、可再生且易实现磁性分离的吸附材料。同时,受海洋贻贝纺抛锚足丝线分泌的黏性蛋白启发,以多巴胺和硅烷偶联剂KH550作为表面修饰剂,借助聚多巴胺分子含有的丰富的官能团和化学反应活性,实现磁性吸附材料的表面功能化。系统研究了磁性吸附材料的结构、形貌与表面功能化技术等对水溶液中阳离子染料亚甲基蓝(MB)吸附性能的影响,主要内容如下:(1)采用溶剂热法和化学共沉淀法合成了两种不同结构的磁性四氧化叁铁(Fe3O4)纳米颗粒,并通过多巴胺(DA)与KH550共同的表面功能化修饰制备了核壳结构Fe3O4/poly(DA+KH550)磁性纳米杂化材料。采用FT-IR、XPS、XRD、TGA、SEM和TEM对Fe3O4/poly(DA+KH550)的结构和形貌进行了表征和分析,吸附实验表明Fe3O4/poly(DA+KH550)对水溶液中MB的吸附量随颗粒粒径的增大而增加。同时探讨了吸附时间、MB初始浓度、溶液温度以及pH值等对吸附性能的影响。研究结果表明:S-Fe3O4/poly(DA+KH550)磁性纳米杂化材料对MB的吸附在120min内能达到吸附平衡;单位质量的S-Fe3O4/poly(DA+KH550)对MB的吸附量随初始浓度、pH值及温度的升高而提高。在pH=10,时间为120 min,温度为318.15K的最佳条件下,S-Fe3O4/poly(DA+KH550)对MB的最大吸附量为400.00 mg/g。热力学分析确定该吸附反应是吸热反应,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型。吸附前后的FT-IR与XPS分析表明,S-Fe3O4/poly(DA+KH550)与MB之间的吸附作用机理主要包括静电作用、氢键和п-п堆积。(2)通过仿生多巴胺对埃洛石纳米管(HNTs)表面进行修饰,形成聚多巴胺功能化的埃洛石纳米管(PDA-HNTs)。聚多巴胺分子中的酚羟基和氨基能进一步吸引Fe2+和Fe3+,通过加入还原剂(NH3·H20)使Fe3O4纳米颗粒负载于HNTs表面,形成核壳结构HNTs/Fe3O4磁性纳米杂化材料。上述材料经过聚多巴胺与KH550的二次接枝反应最终形成核/双壳结构HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)磁性纳米杂化材料。采用FT-IR、XPS、XRD、TGA、SEM和TEM对HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)的结构和形貌进行了表征和分析,同时研究了此磁性纳米杂化材料对MB的吸附性能和吸附机理。研究结果表明:HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)对MB的吸附在180 min内能达到吸附平衡;单位质量的HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)对MB的吸附量随初始浓度、pH值及温度的增加而提高。这种核/双壳结构不同于传统的核壳结构,赋予了吸附剂更大的比表面积和更多的活性吸附位点。因此,相比于核壳结构Fe3O4/poly(DA+KH550)磁性纳米杂化材料,该材料对MB表现出了更高的吸附性能。在pH=10,时间为180min,温度为 318.15K 的最佳条件下,HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)对 MB 的最大吸附量为714.29 mg/g。热力学分析确定该吸附反应是吸热反应,吸附过程符合准二级动力学模型,吸附等温线符合Langmuir吸附等温模型。吸附前后的FT-IR与XPS分析表明,HNTs/Fe3O4/poly(DA+KH550)与MB之间的吸附作用机理主要包括静电作用、氢键和п-п堆积。(本文来源于《西南石油大学》期刊2018-03-01)
谢政,王云凤,刘晓静,周树云,陈萍[8](2017)在《高发光可聚合碳纳米点及其共聚光功能杂化材料研究》一文中研究指出实现光功能材料在固体基质中共价链接、高浓度和任意均匀掺杂具有重要的理论意义和应用价值。高分子科学的发展表明,共聚可以充分保证高浓度和任意均匀掺杂,保持客体的高性能。实现无机纳米材料的可聚合报道极少。我们提出设计并制备了新型可聚合发光碳纳米点和石墨烯量子点,发光效率在溶液和共聚透明玻璃体系中达85%和96%,实现基于这种新型发光体及其共聚杂化材料的叁基色白光LED、非线性光学、光限幅、紫外屏蔽等光电器件和多模态生物成像。~([1-6])我们将在报告中详细汇报这一领域的研究进展。(本文来源于《第十五届全国光化学学术讨论会会议论文集》期刊2017-08-21)
李敏[9](2017)在《基于方酸及紫精构筑光电功能杂化材料:结构与性能研究》一文中研究指出有机/无机杂化光电功能材料是将功能有机分子与无机组分组装形成的新型复合材料,它们在光电转换、分子开关、信息存储等领域表现诱人的应用前景。为实现优良性能的新型光电功能材料,光电功能性的有机分子的设计成为该领域的关键。目前,将光电功能分子引入杂化体系的研究方兴未艾,开展此类化合物的调控合成及结构/性能表征,对开发新型光电功能材料具有良好的理论意义。基于此思路,本文将具有光电功能分子紫精、方酸引入到杂化体系,与碱土金属、过渡金属、IVA金属锗卤化物进行复合,得到12个结构新颖有机/无机杂化分子。其中有八个方酸基杂化分子,四个紫精/卤化锗基杂化分子。在八个方酸基杂化分子中,纯方酸构筑的金属/方酸框架为叁维结构(化合物5、6),当引入双齿结构阻断剂(4,4'-联吡啶-N,N'-二氧化物),结构降低到二维(化合物3);当引入单齿结构阻断剂(吡啶),结构维数降低到一维(化合物7、8);当引入非配位的大抗衡离子紫精,结构维数降低为零维。这为该类型化合物的结构裁剪提供了理论指导。化合物12的(Ge216)n2n-链首次见诸报道。特别的是,化合物1-4是首次同时将有机紫精、方酸引入到同一杂化体系。大部分化合物分子间存在丰富的非共价作用(氢键,π-π堆积)。对所合成的目标化合物的红外、紫外-可见漫反射进行了表征,同时对部分化合物进行了光催化降解,光电流及热致变色测试。化合物1、2、6、7都表现良好的光电流响应,其中化合物7的光电流强度最强,约1.0×10-6A,表明含方酸的化合物具有良好的光电转换性能。另外,化合物1,2具有优良的可逆变色行为,变色温度分别为150℃和130℃,并把颜色变化的机理归因于电荷转移机制可见,在把紫精和方酸引入同一体系后,可以实现材料的多功能化。这些工作可为光电转换材料和变色材料的设计,合成提供理论依据。(本文来源于《福州大学》期刊2017-06-01)
王慧[10](2017)在《联乙炔及其聚合物功能化杂化材料的制备与性能研究》一文中研究指出联乙炔基团具有共轭π-电子体系,是一种富电子基团。在UV光或γ射线辐射下,联乙炔单体之间会发生拓扑化学聚合,形成烯-炔交替的共轭聚联乙炔(PDAs)。PDAs是一种半导体聚合物,π-电子离域在整个共轭体系主链中,因此,PDAs具有独特的光学和电子性质。当PDAs接受各种环境刺激时,会发生明显的肉眼可辨的颜色变化,这使PDAs在化学或生物传感领域有广泛的应用。在PDAs体系中引入具有特定结构或功能的另一组分,制备具有特异性传感性能的PDAs传感器,可以扩大PDAs的应用领域。周期性介孔有机硅(简称PMOs)是一类独特的有机-无机杂化的介孔材料,其中,桥联有机基团共价键合在材料的孔壁上,呈周期性排列,不会堵塞孔道。PMOs材料具有有序的介孔孔道、较大的比表面积、孔体积以及共价嵌在孔壁上的有机官能团,使其在催化、吸附、生物医学、光电材料以及传感等方面均有重要的应用价值。本论文以联乙炔基团为基础,制备了联乙炔桥联硅氧烷和双联乙炔桥联硅氧烷。以阳离子叁聚表面活性剂为结构导向剂,通过共缩聚和蒸发诱导自组装的方法分别制备了联乙炔杂化的PMOs纳米颗粒和薄膜材料。之后,利用254 nm的紫外光辐射联乙炔PMOs薄膜,诱导联乙炔基团发生拓扑化学聚合,得到了聚联乙炔杂化的PMOs(PDAPMOs)薄膜。通过小角X射线散射(SAXS)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、氮气吸附/脱附等温线以及固态29Si魔角旋转核磁共振(MAS NMR)等分析技术对材料的结构进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱(UV-vis)、紫外-可见漫反射光谱以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对材料的光学性质进行了研究。最后,将双联乙炔桥联硅氧烷与罗丹明B有机硅前驱体混合,通过蒸发诱导自组装和接下来的拓扑化学聚合过程制备了罗丹明B功能化的双聚联乙炔(RB/bis-PDA)薄膜,成功将罗丹明B单元引入到PDAs体系中,构建了一种对金属铝离子有高灵敏响应的双比率吸收传感体系。主要研究内容如下:(1)以阳离子叁聚表面活性剂为结构导向剂,通过联乙炔桥联硅氧烷(DASi)和正硅酸四乙酯(TEOS)的共缩聚作用,制备了一系列的联乙炔杂化的周期性介孔有机硅(DAPMOs)材料。在对材料的结构性质进行表征的基础上,进一步对材料的光学性质进行了研究。在DASi的荧光激发光谱中,在240和285 nm处出现了两个吸收带,归属为共轭C≡C-C≡的π-π*电子跃迁,这与DASi的紫外-可见吸收光谱相一致。而对于杂化材料DAPMOs,除了以上信号带之外,在330 nm处还出现了一个新的信号峰,这个信号的出现可能是因为联乙炔分子之间形成了聚集体,因为嵌在二氧化硅框架中的联乙炔基团排列致密、分子间相互作用很强。此外,以阳离子叁聚表面活性剂和癸基紫精作为混合模板剂,构建了孔壁和孔道间的PMOs基电荷转移(CT)体系,其中的电子供体为孔壁中的联乙炔基团,电子受体为孔道中的癸基紫精分子。通过紫外-可见漫反射光谱和软X射线吸收近边结构光谱(XANES)证实了电荷转移复合物的形成。在330 nm光激发下,此CT体系中还发生了从孔壁上的联乙炔聚集体向CT复合物的能量转移。(2)在酸性条件下,通过蒸发诱导自组装和拓扑化学聚合过程制备了一系列的聚联乙炔杂化的周期性介孔有机硅(PDAPMOs)薄膜。所得到的蓝色PDAPMOs薄膜对温度响应灵敏,在热刺激下,会发生一个多步的热致变色过程,外观颜色相继变为紫色、红色和黄色,变色温度范围比较宽,从室温到150 ℃以上。这个多步的颜色转变过程可以被分为两大阶段:可逆的蓝-紫-红转变和不可逆的红-黄转变。第一阶段中的紫色和红色之间的转变是完全可逆的,红色相恢复为紫色相的过程非常迅速,而且此转变过程可以多次循环。利用拉曼光谱和温度相关的傅里叶变换红外光谱研究了 PDAPMOs薄膜比色响应的机理,结果表明,比色转变与PDAs主链的构象变化密切相关。此外,PDAPMOs薄膜还可以对机械力和有机溶剂比色响应,因此扩大了 PDAs在传感器方面的应用。(3)以六亚甲基二异氰酸酯基为连接基团,合成了双联乙炔桥联硅氧烷,然后以一定的比例与罗丹明B有机硅前驱体混合,通过蒸发诱导协同组装和接下来的拓扑化学聚合过程制备了罗丹明B功能化的双聚联乙炔(RB/bis-PDA)薄膜。考虑到联乙炔单元发生拓扑化学聚合的要求以及螺内酰胺-罗丹明衍生物的开环信号的强弱,将双联乙炔桥联硅氧烷和罗丹明B有机硅之间的摩尔比定为10:1。罗丹明B单元是通过相应的有机硅氧烷的水解/缩合过程固定在PDAs基质中的。所制备的蓝色相RB/bis-PDA薄膜仍然保留了 PDAs的热致变色特性,在高温处理下会转变为黄色相。蓝色和黄色RB/bis-PDA薄膜都可以选择性识别Al3+。在结合了 Al3+的薄膜的紫外可见吸收光谱中,观察到两个独立的吸收峰,分别归属为罗丹明单元开环的吸收峰(556 nm)和蓝相(617 nm)或黄相(470 nm)PDAs的吸收峰。利用这两个吸收信号的强度比(A556/A617或A556/A470),此RB/bis-PDA体系可以作为Al3+的比率紫外-可见吸收传感器。最后,利用X射线吸收近边结构光谱(XANES)研究了 RB/bis-PDA薄膜中Al3+的配位结构,结果表明,RB/bis-PDA薄膜中的A1以6-配位的结构存在。(本文来源于《山东大学》期刊2017-05-25)
功能杂化材料论文开题报告
(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:
近年来,将诊断探针和治疗试剂结合在同一个纳米平台中进行癌症的诊疗成为生物医药领域的研究热点。复杂的体内生理环境更加需要智能和多功能的综合诊疗纳米体系来实现精确诊断和高效治疗的效果。荧光技术由于具有灵敏性、无辐射性、易操作等优点已被广泛用于成像导向的癌症治疗中。然而传统的荧光试剂在稀溶液中具有很高的荧光量子效率,在聚集态或者固载到固体材料上时会发生荧光减弱甚至淬灭的现象,即ACQ现象,这在很大程度上限制了传统荧光试剂的应用范围。而与ACQ现象不同,聚集诱导发光现象(AIE)是一个新颖的特殊的发光现象,具有AIE性质的荧光生色团在稀溶液中不发光,在固态时发射出强烈的荧光,从而打破了ACQ效应的限制,被广泛应用于化学传感、OLED与生物成像等领域,具有十分重要的应用价值。无机介孔材料具有较大的比表面积、丰富的介孔孔道、可调控的形貌、表面易于功能化修饰以及良好的生物相容性等优点,可以作为一类理想的药物递送体系。因此,将AIE生色团与无机介孔材料相复合,融合二者的优势于一体,从而制备出具有优异发光性质的药物递送体系并用于成像导向的癌症治疗,在生物医药领域展现出潜在的应用价值。我们主要围绕AIE功能化无机有机杂化材料的制备与应用展开相关的研究工作。通过后嫁接法将AIE生色团引入不同的介孔材料中,所得到的材料发射出强烈的蓝色荧光,具有良好的生物相容性,在药物负载、p H可控释放以及细胞成像领域展现出很好的应用。此外,通过共合成法制备了AIE生色团与-COOH基团双功能化的棒状羟基磷灰石,并在爆炸物苦味酸检测与药物释放方面表现出优异的性能,为设计合成多功能化材料并用于生物医药及化学传感等领域提供了借鉴与思路。论文取得的主要结果如下:1.通过简单的后嫁接法将AIE生色团四苯基乙烯修饰到介孔二氧化硅纳米粒子上,所制备的纳米材料具有球形形貌、高比表面积和有序的介孔结构,在365 nm紫外光辐射下发射出强烈的蓝色荧光。所制备的材料具有极好的生物相容性可用于细胞成像,也可以作为有效的药物释放体系对负载的抗癌药DOX进行p H可控的释放,同时基于FRET机制通过材料发射荧光颜色的变化来监测DOX的释放过程。该药物递送体系对人类宫颈癌He La细胞有较强的杀伤作用,具有很好的抗癌效果。2.采用后嫁接法制备了可生物降解的AIE功能化介孔生物活性玻璃纳米球FMBG。所制备的材料直径介于60-100 nm之间,在紫外光激发下发射出最佳波长位于482 nm的蓝色荧光。FMBG具有良好的生物相容性,可作为荧光探针进行细胞成像。材料具有较高的药物负载率(250.74μg/mg),而且在酸性条件下具有优异的生物降解性质,不仅增强了FMBG对肿瘤组织的穿透能力,同时提高了所负载药物DOX的释放效率,增强了抗肿瘤效果。3.利用共合成法制备出了AIE生色团和-COOH反应基团双功能化的棒状羟基磷灰石AIE-HA。所制备的材料在溶液和固体状态下均发射出强烈的天蓝色荧光,展现出明显的聚集诱导发光性质。AIE-HA可作为有效的化学传感器对水中痕量爆炸物苦味酸有很好的检测效果,其荧光淬灭常数为3.3×104 M-1。同时,AIE-HA表面上丰富的-COOH反应基团经过酰肼化可与抗癌药DOX分子发生化学键合,形成p H敏感的腙键。腙键在碱性条件下稳定存在,但在酸性条件下极易断裂,凭借这一特性,所制备的药物递送体系可以实现DOX的p H可控释放,在生物医药领域具有潜在的应用。
(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。
功能杂化材料论文参考文献
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