胶体晶体、胶体颗粒为模板的三维有序大孔材料、中空微球和基于自组装膜的微图案

论文摘要

本论文的研究工作主要涉及以下内容:1.通过无皂乳液聚合,利用一步法和两步法分别制备了单分散的聚（苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸丙基磺酸钾）（P（S-MMA-SPMAP））乳胶颗粒。研究表明,在该聚合体系中,当水溶性SPMAP单体的浓度小于17mmol?dm-1时,为均相成核过程,能制备单分散的乳胶颗粒。其中,用两步法制备的乳胶颗粒相互之间无粘连,适于制备胶体晶体。此外,对用一步法合成S-MMA-甲基丙烯酸辛基磺酸钠乳胶颗粒以及将温敏组分N-异丙基丙烯酰胺（NIPAA）引入S-MMA-SPMAP共聚体系进行了初步研究。本论文还用制得的P（S-MMA-SPMAP）和P（S-MMA-SPMAP-NIPAA）单分散乳胶颗粒制备了相应的胶体晶体。2.利用胶体晶体模板和共沉积的方法,将CdTe和CdSe荧光量子点成功地填入胶体晶体的空隙,除去胶体晶体模板后,得到具有三维有序结构的荧光大孔材料,用荧光、阴极荧光、紫外反射光谱对其光学性质进行了表征。结果表明所制备的三维有序量子点大孔材料是良好的荧光和阴极荧光发射体。由于量子点周围环境的变化,其最大荧光发射波长比其在水分散液中的发射红移了约20 nm。同时,在高能电子束轰击下,CdTe和CdSe荧光量子点材料能发射光子形成阴极荧光图像。3利用垂直沉积的方法将DNA分子填入胶体晶体空隙。以重氮树脂（DR）作为交联剂进行热交联后,再除去胶体晶体模板,得到DNA的三维有序大孔材料。本论文还利用Ag无电沉积技术,制备了DNA/Ag复合大孔材料,以及利用DNA分子的特征荧光染料Hoe对所得的DNA孔材料进行染色,得到了能发射荧光的DNA/染料复合大孔材料。4.手性聚苯胺颗粒尺寸较大,很难用一般的方法填入胶体晶体空隙形成大孔材料。本论文报道了两种制备稳定手性聚苯胺颗粒（CPAC）大孔材料的方法。一种是利用热敏重氮树脂（DR）对CPAC的表面进行修饰,再用离心-渗透方法,将修饰后的CPAC填充入胶体晶体空隙,经过热处理并除去胶体晶体模板,得到CPAC的大孔材料。另一种是用溶胶-凝胶方法,在已经用DR固化后的CPAC孔材料骨架中进一步引入TiO2,得到了比单填充DR更为牢固的CPAC的孔材

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 文献综述
• 一 胶体晶体概述
• 二 胶体晶体为模板的三维有序大孔材料
• 三 基于胶体颗粒和层层自组装技术的中空微球
• 四 层层自组装膜的微图案
• 五 本论文课题的提出
• 第二章 胶体晶体为模板制备大孔材料
• 第一节 单分散乳胶颗粒及其胶体晶体
• 第二节 具有高荧光发射量子点的三维有序大孔材料
• 第三节 含有DNA 的三维有序大孔材料
• 第四节 基于手性聚苯胺颗粒的大孔材料
• 第三章 胶体颗粒为模板制备中空微球
• 第五节 基于手性聚苯胺颗粒的膜和中空微球
• 第六节 Ag 和Cu 中空微球构成的胶体晶体薄膜
• 第四章 基于自组装膜的微图案
• 第七节 含有手性聚苯胺颗粒的微图案
• 第八节 具有超疏水性质的图案化Ag 膜
• 博士在读期间发表的论文
• 致谢
• 参考文献