【摘 要】
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由于具备比表面积大、密度低、可包封以及额外的内部空间等特点,多孔/空心微球在能源、催化、传感器以及药物控释等领域表现出了潜在应用。当多孔/空心微球作为载体材料包封客体物质时,所形成的复杂结构纳米粒子具有许多优异的性能,能实现外壳与所包封物质之间的协同增效。聚合物以其组成、结构、相态和功能的广泛可设计性,在多孔/空心聚合物微球可控构筑及其功能化方面显示出了独特优势。模板法、选择刻蚀、自组装等方法均已
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由于具备比表面积大、密度低、可包封以及额外的内部空间等特点,多孔/空心微球在能源、催化、传感器以及药物控释等领域表现出了潜在应用。当多孔/空心微球作为载体材料包封客体物质时,所形成的复杂结构纳米粒子具有许多优异的性能,能实现外壳与所包封物质之间的协同增效。聚合物以其组成、结构、相态和功能的广泛可设计性,在多孔/空心聚合物微球可控构筑及其功能化方面显示出了独特优势。模板法、选择刻蚀、自组装等方法均已广泛应用于多孔/空心聚合物微球的制备,但简单、高效、可拓的聚合物微球造孔/造空腔方法的开发依然备受关注。鉴于此,本文从多官能度含氨基的单体、含醛基的单体和H3PO3出发,通过Kabachnik-Fields反应合成了由亚胺键和碳-氮单键协同交联的聚合物微球（NOPs-o）。依靠亚胺键的动态特征,通过亚胺键交换反应选择性刻蚀NOPs-o制备出多孔/空心聚合物微球（NOPs）。发现了 NOPs对可溶性金属盐的高效包封性能,探索出了一条适用范围广的金属盐@NOPs的可控制备途径。主要研究工作如下:（1）以1,3,5-三（4-氨苯基）苯、对苯二甲醛和H3PO3为单体,通过Kabachnik-Fields反应制备出了由动态亚胺键和非动态碳-氮单键交联的NOPs-o。利用NOPs-o骨架中动态亚胺键与客体伯胺分子的交换反应选择性刻蚀NOPs-o制备出NOPs。研究了刻蚀时间对NOPs形貌与结构的影响,跟踪了刻蚀过程中微球组成、形貌和孔道/空腔结构的演变。该刻蚀过程主要在于客体伯胺分子替换聚合物网络中 1,3,5-三（4-氨苯基）苯组分时伴随着柯肯达尔效应。（2）以NOPs为载体,开发了简单、高效的可溶性金属盐包封方法。在无机盐的溶液中引入NOPs,即可实现盐在空腔内部的富集和结晶,形成金属盐@NOPs核壳机构。我们采用LiCl、NaCl、KCl、CH3COOK、Na2SO4、Cu（NO3）2、FeC13等十多种金属盐研究了这种包封方法的普适性。通过分析包封过程中溶液电导率、荧光等性能的变化,以及核壳结构的形貌和晶型分析,初步探讨了金属盐在NOPs内部包封的机理在于限域条件下可溶性金属盐在空腔内的富集和结晶。
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