论文题目: 用原子转移自由基聚合方法合成含有高分子金属络合物的新型功能性杂化材料的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 高分子化学与物理
作者: 李宏途
导师: 王静媛
关键词: 活性,可控聚合,功能材料,杂化材料,纳米粒子,聚合物刷,超薄膜
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文利用原子转移自由基聚合方法合成了几种功能性聚合物、大分子金属络合物及其金属纳米粒子复合材料并对其结构和性质进行了研究。首先,利用原子转移自由基聚合方法合成了以引发剂修饰PSt 聚合物为主链,再接枝丙烯酰胺的两亲性接枝聚合物,以此聚合物作为大分子配体,引入金属离子后得到Ⅰ型和Ⅲ型的聚合物金属络合物,且进一步对其还原得到聚合物基金属纳米粒子复合材料。通过ESR 对聚合物金属络合物测试,结果表明聚合物金属络合物具有稳定的磁性质。其次,应用自组装的方法无机物表面(硅片、硅胶粒子、磁性四氧化三铁粒子和纳米二氧化硅)修饰了含有原子转移自由基聚合引发剂的双分子层。以此为表面引发剂采用“接枝于”技术合成了几种功能性的由单一匀聚物和嵌段聚合物刷修饰的无机有机杂化材料。在引入金属以后,改变和控制无机物的表面性能,获得了新颖的聚合物基无机有机杂化材料。这些新型的无机有机杂化材料鲜有报道,并且在电化学、光学、磁学、催化、生物和传感器等多个领域存在着广阔的应用前景。
论文目录:
第一章 前言
1.1 活性自由基聚合
1.1.1 活性聚合
1.1.2 可控的自由基聚合
1.1.3 无金属的可控自由基聚
1.1.3.1 TEMPO 体系
1.1.3.2 Iniferter 法
1.1.3.3 RAFT 过程
1.1.4 过渡金属催化原子转移自由基聚合
1.1.4.1 ATRP 体系的几个研究方面
1.1.4.2 目前 ATRP 体系研究的进展及热点
1.2 高分子金属络合物简介
1.2.1 高分子金属络合物
1.2.2 高分子金属络合物的分类
1.2.3 Ⅰ型 MMC
1.2.4 高分子金属络合物的表征方法
1.2.4.1 化学和物理化学分析
1.2.4.2 光谱方法
1.2.4.3 磁及磁谱方法
1.2.5 高分子金属络合物应用
1.2.5.1 催化性能
1.2.5.2 电学性能
1.2.5.3 光学性能
1.2.5.4 磁性能
1.2.5.5 分离性能
1.3 立题思想
参考文献
第二章 一种新颖的接枝聚合物金属络合物及其金属杂化粒子的合成与表征
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂及其处理
2.2.2 接枝聚合物的合成
2.2.3 大分子金属络合物的合成
2.2.4 大分子金属络合物的还原即金属杂化粒子的制备
2.3 检测仪器
2.4 结果与讨论
2.4.1 接枝聚合物(PSt-g-PAAM)的表征
2.4.1.1 聚合物的核磁共振谱图分析
2.4.1.2 聚合物的 GPC 谱图分析
2.4.1.3 聚合物的红外谱图分析
2.4.1.4 聚合物的紫外谱图分析
2.4.1.5 聚合物的XRD 谱图分析
2.4.2 大分子金属络合物及其金属杂化粒子的表征
2.4.2.1 聚合物金属络合物的红外谱图分析
2.4.2.2 聚合物与聚合物金属络合物的紫外谱图分析
2.4.2.3 聚合物金属络合物的原子发射光谱研究
2.4.2.4 接枝聚合物及其金属络合物的 TGA 分析
2.4.2.5 接枝聚合物、接枝聚合物金属络合物及其金属杂化粒子的 XRD 分析
2.4.2.6 接枝聚合物、接枝聚合物金属络合物及其金属杂化粒子的能谱分析
2.4.2.7 聚合物金属络合物的顺磁分析
2.5 小结
参考文献
第三章 用 ATRP 方法制备新型含有高分子金属络合物的无机-有机杂化材料
3.1 引言
3.2 试剂及其处理
3.3 聚合物及其大分子金属络合物的合成
3.3.1 硅胶引发剂合成
3.3.2 以硅胶引发剂引发的单体的聚合物的合成
3.3.3 以硅胶为底物的大分子金属络合物的合成
3.3.4 以硅胶为底物的聚合物及其金属络合物的刻蚀
3.3.5 磁性Fe_3O_4表面引发剂合成
3.3.6 磁性Fe_3O_4表面引发剂引发的单体的聚合物的合成
3.3.7 检测仪器
3.4 结果与讨论
3.4.1 ATRP表面引发剂的表征
3.4.2 无机有机杂化球状刷形聚合物的表征
3.4.3 无机有机杂化二嵌段聚合物球状刷的表征
3.4.4 硅胶为支撑物的聚合物金属络合物的表征
3.4.5 水为介质在室温下由 Fe_3O_4 表面引发剂引发的原子转移自由基聚合的初步研究
3.5 小结
参考文献
第四章 原子转移自由基聚合法合成以纳米 SiO_2为支撑物的聚合物金属络物及其聚合物基金属纳米复合材料的研究
4.1 引言
4.2 试剂及其处理
4.3 聚合物、聚合物金属络合物及其金属纳米粒子的合成
4.3.1 纳米二氧化硅表面引发剂的合成
4.3.2 聚合物的合成
4.3.3 大分子金属络合物的合成
4.3.4 聚合物金属络合物的还原
4.3.5 检测仪器
4.4 结果与讨论
4.4.1 聚合物刷及其大分子金属络合物的表征
4.4.1.1 SiO_2 纳米粒子表面 ATRP 引发剂的表征
4.4.1.2 聚合物刷及其大分子金属络合物的红外谱图分析
4.4.1.3 聚合物刷及其大分子金属络合物的能谱分析
4.4.1.4 聚合物刷及其大分子金属络合物的热失重分析
4.4.1.5 聚合物刷及其大分子金属络合物的 XRD 分析
4.4.1.6 聚合物刷及其大分子金属络合物的形貌(TEM)分析
4.4.1.7 聚合物刷及其大分子金属络合物的电化学分析
4.4.1.8 大分子金属络合物顺磁谱图分析
4.4.2 金属纳米粒子的表征
4.4.2.1 聚合物刷、大分子金属络合物及其金属纳米粒子的红外谱图分析
4.4.2.2 以 SiO_2 纳米粒子为支撑物的大分子金属络合物及其金属纳米粒子的能谱分析
4.4.2.3 以 SiO_2纳米粒子为支撑物的金属纳米粒子的 XRD 分析
4.4.2.4 以 SiO_2纳米粒子为支撑物的金属纳米粒子的形貌(TEM)分析
4.5 小结
参考文献
第五章 用表面引发原子转移自由基聚合方法在硅片表面制备含有金属纳米粒子的聚合物膜的研究
5.1 引言
5.2 试剂及其处理
5.3 聚合物膜、大分子金属络合物及其金属纳米粒子的合成
5.3.1 表面原子转移自由基引发剂的合成
5.3.2 在硅片上聚合物的合成
5.3.3 大分子金属络合物的合成
5.3.4 硅片表面上金属纳米粒子的制备
5.3.5 检测仪器
5.4 结果与讨论
5.4.1 硅片表面引发剂的 XPS 表征
5.4.2 硅片表面聚合物刷、聚合物金属络合物及其金属纳米粒子的红外表征
5.4.3 硅片表面聚合物刷、聚合物金属络合物及其金属纳米粒子的 XPS 表征
5.4.4 硅片表面聚合物刷、聚合物金属络合物及其金属纳米粒子的接触角表征
5.4.5 硅片表面聚合物刷、聚合物金属络合物及其金属纳米粒子的 AFM 表征
5.5 小结
参考文献
作者简历
致 谢
中英文摘要
ABSTRACT
发布时间: 2005-08-26
参考文献
- [1].有机/无机杂化材料的制备及有机与无机组分间的相互作用[D]. 徐建文.中国科学技术大学2006
- [2].基于新颖桥分子基团的稀土发光杂化材料体系的设计、构筑、组装[D]. 王前明.同济大学2007
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- [4].膦酸、磺酸无机—有机杂化材料的合成、表征及性能研究[D]. 马奎蓉.吉林大学2008
- [5].受阻酚的聚多态及聚合物/受阻酚阻尼杂化材料的制备[D]. 曹元一.华东理工大学2010
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- [10].基于纳米纤维素的超分子复合材料与杂化材料的研究[D]. 卢麒麟.福建农林大学2016
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