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利用逐层自组装的新型功能性超薄膜制备和表面改性

作　者: 范鹏伟
导　师: 王晓工
学　校: 清华大学
专　业: 材料科学与工程
关键词: 逐层自组装导电高分子超薄膜酶表面改性
分类号: TB383.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

逐层自组装技术由于其独特的优点已成为超薄膜制备的重要方法。利用逐层自组装技术制备新型的功能性超薄膜和进行表面改性是目前国内外研究的前沿。本论文在利用逐层自组装技术制备导电高分子超薄膜、酶和导电高分子复合多层膜,以及利用自组装进行聚合物材料表面改性等方面进行了探索性研究,取得的主要研究进展和成果如下:通过逐层自组装制备得到了聚苯胺单组分自组装超薄膜,并对这种超薄膜的膜厚和导电性等进行了系统表征。该类超薄膜厚度随在聚苯胺溶液中的浸渍次数的增长而增长,得到的超薄膜具有厚度可控和有良好导电性等特点。利用静电逐层自组装技术制备了聚苯胺/辣根过氧化物酶(PANI/HRP)多层膜。这种自组装多层膜可结合聚苯胺良好的导电性和酶的催化活性。研究结果表明,自组装膜的酶活性随组装层数的增长而线性增加;当HRP溶液的pH值为6.5~7.5时,PANI/HRP自组装多层膜可表现出最佳的酶催化活性。探索了利用静电逐层自组装技术将聚合物仿荷叶超疏水表面改变为超亲水表面的方法。研究表明,通过在超疏水的表面组装多层膜,可使表面实现从超疏水到超亲水的转变。组装层数和溶液离子强度等对表面性能改变有明显影响。在此基础上,通过选择性溶解聚合物仿荷叶模板,得到了空心微胶囊结构。这些功能性超薄膜、利用逐层自组装制备和表面改性的方法在传感器、酶反应器和自清洁表面等领域有潜在的应用价值。

利用逐层自组装的新型功能性超薄膜制备和表面改性

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