功能聚合物微球的合成及其应用

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近年来,功能聚合物微球在固相有机合成化学、分离分析、药物控制释放、免疫测定等领域得到了广泛的应用;同时纳米金属簇也大量地应用于物理、化学、生物和医学领域,因而人们对于各种新型功能聚合物微球的合成及其应用和纳米金属簇奇特的催化性能产生很大的兴趣。本文制备了单分散功能核壳型聚合物微球并成功应用于稳定纳米金属簇,同时用蒸馏沉淀聚合方法制备了窄分散的含有腈基基团的聚合物微球。 本文第一章简要介绍了功能聚合物微球的特征、制备、表征和应用,同时也介绍了纳米金属簇的特性和聚合物稳定化的纳米金属簇的制备、表征以及纳米金属簇在催化领域的应用。 本文第二章第一部分研究了利用蒸馏沉淀聚合法制备单分散的聚二乙烯基苯微球,并对微球的表面进行了氯甲基化,利用其作为原子转移自由基聚合(ATRP)引发剂,CuCl/Bpy为催化剂,丙烯酸甲酯为单体,成功的制备了单分散的核壳型聚合物微球。经过扫描电镜表征,微球的粒径明显增大,但是粒径分散系数与接枝前的微球没有明显的改变,同时红外光谱表征表明,微球的表面出现了酯羰基的特征吸收峰。我们对制备的核壳聚合物微球表面的线形聚合物的酯基水解为羧酸盐,利用溶液浸润冷冻干燥的方法负载银的金属盐,采用两种化学还原的方法制备了以核壳型聚合物微球的壳为稳定剂的Ag纳米金属簇。利用透射电镜和XRD对得到Ag纳米金属簇进行了表征,结果表明微球的表面可成功稳定纳米金属银颗粒,利用H<,2>还原的方法优于NaBH<,4>的化学还原方法。在NaBH<,4>还原中,随着功能基团与Ag盐摩尔比的增大,纳米银簇的团聚现象降低,粒径减小且分布变窄。第二部分研究了利用蒸馏沉淀聚合法制备较小粒径的单分散聚二乙烯基苯微球,并对微球的表面进行了氯甲基化,利用苄基作为ATRP引发剂,CuC1/PMEDTA为催化剂,丙烯酸叔丁酯为单体,成功地制备了单分散的表面带有更容易水解的叔丁酯的核壳型聚合物微球。经过扫描电镜表征,微球的粒径明显增大,粒径分布较窄。利用上述同样的方法,制备了核壳型微球稳定的纳米银金属簇,并且利用透射电镜和XRD进行了表征,结果表明微球表面存在纳米银的金属簇,XRD谱图显示具有纳米银晶体的衍射峰值。 本文第三章研究了利用蒸馏沉淀聚合法,制备窄分散Poly(DVB-CO-AN)共聚的微球,利用AIBN和BPO为引发剂,固定引发剂的浓度和单体的总体积不变,通过改变丙烯腈单体的浓度制备了一系列的聚合物微球,并且利用扫描电镜和红外光谱进行了表征,结果表明在一定的丙烯腈单体浓度下,可以形成窄分散的聚合物微球,而且红外谱图腈基的特征吸收峰随丙烯腈单体浓度的增大.
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