学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

含偶氮基团的光响应水凝胶的制备与研究

作　者: 刘建伟
导　师: 聂俊
学　校: 北京化工大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 偶氮苯 光致异构 光响应水凝胶 量子化学计算
分类号: O648.17
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 125次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


光响应水凝胶是一种很有前途的材料,在光控开关、显示装置和光控药物释放等领域有着诱人的应用前景,因而近年来受到普遍关注。由于光刺激可以保证连续性和精确性,所以光聚合制备光响应水凝胶有着其他智能水凝胶所不具有的优点：成型条件温和、形状任意调控、响应速度快、可以实现定域响应的目标。基于以上特点,本文设计并合成了两类水溶性偶氮单体,利用紫外光和可见光两种光能作为反应动力,通过光作用于对光敏感的偶氮单体上,使其发生一系列的光物理,光化学反应,从而引发聚合反应,最终将单体和其他交联剂转化为三维网状的高分子聚合物。在光照的条件下,水凝胶由于偶氮苯不同构型和内部结构的不同表现出不同的光响应特性。获得的两类水凝胶表现出不同的溶胀性能和药物释放性能。本文着重研究了偶氮单体异构化速度的影响因素,并对合成的光响应水凝胶溶胀性能和释放性能进行了探讨。1.合成的4-[4-(丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯磺酸(APABS)具有较高的反应活性。2.合成的4-[4-(丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯磺酸(APABS)具有快速的响应速度,在30mW／cm2的紫外光源照射下,偶氮单体由反式变为顺式,20s就能达到平衡；再在相同光强的可见光照射下,偶氮单体由顺式回复为反式,20s基本回复到原始位置,展现了良好的可逆性。3.在水和DMSO中,APABS经过紫外光和可见光70多次交替照射,利用紫外-可见分光光度计观察紫外吸收峰,发现基本没有损失,展现了良好的抗疲劳性和可重复性。4.利用不同光源制备的两种含偶氮基团光响应水凝胶展现出不同的性能,获得的两种水凝胶表现出不同的溶胀性能和药物释放性能。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-14
第一章 绪论  14-31
  1.1 偶氮苯  14-25
    1.1.1 偶氮苯的研究进展  14-16
    1.1.2 偶氮苯光致异构机理  16-17
    1.1.3 影响偶氮苯光致异构速度的因素  17
    1.1.4 偶氮苯单体的合成方法  17-22
    1.1.5 偶氮苯类材料的应用前景  22-25
  1.2 水凝胶  25-29
    1.2.1 智能水凝胶的分类  26-28
    1.2.2 光响应高分子水凝胶的概述  28-29
  1.3 本课题的立题目的和意义  29-30
  1.4 课题研究内容  30-31
第二章 水溶性偶氮苯的合成及性能研究  31-48
  2.1 实验部分  31-36
    2.1.1 实验药品  31
    2.1.2 实验仪器  31-32
    2.1.3 对羟基偶氮苯磺酸(PABS)的合成  32-33
    2.1.4 4-[4-(丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯磺酸(APABS)合成  33-36
  2.2 实验方法  36-37
    2.2.1 实时傅立叶红外光谱(RT-FTIR)监测聚合动力学  36
    2.2.2 光化学  36
    2.2.3 氧化还原电位  36-37
    2.2.4 量子计算  37
  2.3 结果与讨论  37-47
    2.3.1 APABS的动力学研究  37-38
    2.3.2 光化学研究  38-39
    2.3.3 光致异构速度的研究  39-41
    2.3.4 抗疲劳性研究  41-44
    2.3.5 氧化还原电位的研究  44
    2.3.6 偶氮单体的构型与光谱性质的理论计算  44-47
  2.4 小结  47-48
第三章 光响应水凝胶的制备与研究  48-60
  3.1 实验部分  48-50
    3.1.1 实验原料  48
    3.1.2 实验仪器  48-49
    3.1.3 实验步骤  49-50
  3.2 实验方法  50-51
    3.2.1 扫描电子显微镜(SEM)观察微观结构  50
    3.2.2 溶胀动力学  50-51
    3.2.3 释放行为  51
  3.3 结果与讨论  51-58
    3.3.1 光响应水凝胶的微观结构  51-54
    3.3.2 光响应水凝胶的溶胀性能  54-56
    3.3.3 光响应水凝胶的药物释放的研究  56-57
    3.3.4 不同温度制备水凝胶  57-58
  3.4 小结  58-60
第四章 结论  60-62
参考文献  62-66
致谢  66-68
研究成果及发表的学术论文  68-70
作者简介  70-72
导师简介  72-73
北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  73-74

相似论文

  1. 吡唑啉和咔唑化合物的合成及其发光性能研究,O626.2
  2. 咔唑衍生物的理论研究,O626
  3. 新型环糊精功能超分子的合成及性能研究,O641.3
  4. 偶氮苯液晶共聚物的自组装及光控研究,O631.3
  5. 含氮有机缓蚀剂的合成及缓蚀性能研究,TG174.42
  6. 光学活性偶氮苯功能聚合物作为蛋白质吸附材料的基础研究,O631.3
  7. 烷氧基硅烷和一氧化硅还原体系的量子化学计算研究,O627.41
  8. 含苯氧基、联萘氧基、偶氮苯氧基均三嗪衍生物的制备与表征,O621.2
  9. 硅醇还原反应的量子化学计算研究,O643.12
  10. 电厂循环水绿色水处理剂缓蚀阻垢性能的研究,TM621
  11. N-硝基-N，N\'-二苯基脲衍生物的合成及其生物活性初步研究,TQ450.21
  12. 含偶氮苯侧链热致聚肽液晶的合成与相转变行为,O753.2
  13. 大气中有机农药降解机理的理论研究,X51
  14. 含偶氮苯（萘）和1，3，4-噁二唑结构聚合物的合成及性能研究,O631.3
  15. 偶氮化合物的固相合成及紫外—可见光谱研究,O621.3
  16. 乙二胺衍生的Gemini表面活性剂与L-酒石酸复合物的合成及其胶凝性能,TQ423
  17. 应用ABEEM/MM和量子化学方法研究Mn~(2+)-H_2O体系,O641.1
  18. SPRIDA反应机理及其类似物抗HBV活性的量子化学研究,R285
  19. 含偶氮苯和1，3，4-噁二唑结构线性聚酯的合成及性能研究,TQ323.4
  20. 分子结构调控环缩醛衍生聚合物的光致异构与光控水解,O631.3
  21. 2，2’-二氯氢化偶氮苯的电化学合成工艺研究,TQ246.5

中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 胶体化学（分散体系的物理化学） > 胶体 > 凝胶及软胶
© 2012 www.xueweilunwen.com