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以配位金属凝胶为模板制备功能聚合物纳米线

作　者: 李勃天
导　师: 唐黎明
学　校: 清华大学
专　业: 材料科学学工程
关键词: 金属凝胶模板合成复合物纳米线三重氢键
分类号: O631.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

金属凝胶及其应用是近年来超分子化学领域的一个热门研究方向,基于配体分子和过渡金属离子之间产生的配位超分子作用,这种凝胶表现出良好的热稳定性和均一的微观形貌,可以用作催化载体、药物缓释材料等等,其中利用金属凝胶作为模板合成聚合物的纳米/微米结构是一个具有极大应用潜力的发展方向,目前这方面的研究工作已有报道,但尚处于摸索尝试阶段。本文制备了一种具有三维纳米网络结构的配位聚合物金属凝胶,利用其作为模板合成了具有一定功能的聚合物纳米线,主要内容如下:1.首次以金属凝胶纤维为模板,利用其含有的银离子作为氧化剂,室温下一步法合成了银-聚吡咯复合物纳米线,并且用SEM和TEM观察了纳米线的微观形貌,借助XRD、EDX等表征手段证实了银在聚吡咯当中的掺杂。使用不同的极性溶剂体系如THF和正丁醇都可以实现模板合成。2.合成了一种带有三重氢键单元的单体DADAP,共混在金属凝胶体系当中,加热引发原位聚合,得到了带有三重氢键的聚合物纳米线。聚合得到的产物有一定力学性能,宏观上呈现白色块状,可以自支撑。通过对不同阶段的聚合产物进行分析,阐明聚合机理为“自降解模板合成”。3.制备的带有三重氢键聚合物纳米线在弱极性溶剂中与胸腺嘧啶核苷配对形成三重氢键,可以作为吸附材料。将其浸泡在胸腺嘧啶核苷的四氢呋喃溶液当中,发现溶液浓度随时间有明显的变化,通过聚甲叉双丙烯酰胺的对比实验证明了三重氢键是在稀溶液当中产生吸附效果的主要原因。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章引言  8-36
  1.1 超分子凝胶  8-17
    1.1.1 超分子凝胶简介  8-11
    1.1.2 超分子凝胶的常见类型  11-17
  1.2 超分子金属凝胶  17-28
    1.2.1 金属凝胶的定义与分类  17-18
    1.2.2 金属凝胶因子的结构及其性能控制  18-24
    1.2.3 以配位作用为主要驱动力的配位聚合物凝胶  24-28
  1.3 超分子凝胶在模板合成方面的应用  28-35
    1.3.1 无机材料的模板合成  28-32
    1.3.2 有机聚合物的模板合成  32-35
  1.4 本文的研究内容  35-36
第2章实验部分  36-40
  2.1 实验原料  36-37
  2.2 主要测试仪器  37
  2.3 实验过程  37-39
    2.3.1 配体分子的合成  37-38
    2.3.2 银/聚吡咯复合物纳米线的制备  38
    2.3.3 丁醇体系中银/聚吡咯复合物纳米线的制备  38
    2.3.4 N,N-(2,6-亚吡啶基)双丙烯酰胺(DADAP)的合成  38
    2.3.5 带有三重氢键单元纳米线的制备  38-39
  2.4 测试方法  39-40
    2.4.1 扫描电镜测试  39
    2.4.2 透射电镜测试  39
    2.4.3 粉末X 射线衍射分析  39
    2.4.4 紫外吸收-浓度定量分析  39-40
第3章结果与讨论  40-68
  3.1 配体1,3,5-均苯三甲酸三-(3-吡啶)酯（L）的合成与表征  41-42
  3.2 银-聚吡咯复合物纳米线的制备  42-53
    3.2.1 银-聚吡咯纳米线的形貌  44-46
    3.2.2 银-聚吡咯纳米线的掺杂表征  46-49
    3.2.3 银-聚吡咯纳米线的生长机理  49-51
    3.2.4 正丁醇中制备银-聚吡咯纳米线  51-53
  3.3 带有三重氢键单元纳米线的制备与表征  53-68
    3.3.1 N,N-(2,6-亚吡啶基)双丙烯酰胺(DADAP)的合成与表征  53-55
    3.3.2 带有三重氢键单元的纳米线的合成  55-57
    3.3.3 带有三重氢键单元的纳米线的形貌与表征  57-60
    3.3.4 带有三重氢键单元的纳米线的形成机理  60-62
    3.3.5 带有三重氢键聚合物纳米线对胸腺核苷的吸附作用  62-68
第4章结论  68-69
参考文献  69-77
致谢  77-78
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  78

以配位金属凝胶为模板制备功能聚合物纳米线

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