【摘 要】
:
自毁聚合物是一种独特的大分子,通常是指在受到外界刺激时能发生端到端解聚的聚合物。自毁聚合物这种独特的性质使得它在瞬态器件、药物传递等领域有很多实际的应用。聚邻苯二甲醛(PPHA)是自毁聚合物中的重要一种,它的聚合上限温度(Tc)为-43℃。PPHA的低Tc且对酸高度敏感的特性,使得它在室温下就能快速完全解聚。除此之外,PPHA还具有易于合成的优点,因此受到了研究人员的青睐。然而,PPHA较差的力学
论文部分内容阅读
自毁聚合物是一种独特的大分子,通常是指在受到外界刺激时能发生端到端解聚的聚合物。自毁聚合物这种独特的性质使得它在瞬态器件、药物传递等领域有很多实际的应用。聚邻苯二甲醛(PPHA)是自毁聚合物中的重要一种,它的聚合上限温度(Tc)为-43℃。PPHA的低Tc且对酸高度敏感的特性,使得它在室温下就能快速完全解聚。除此之外,PPHA还具有易于合成的优点,因此受到了研究人员的青睐。然而,PPHA较差的力学性能在极大程度上限制了PPHA的应用及发展,所以改善PPHA的力学性能就显得尤为重要。本论文通过共混改性的方法来增强PPHA的力学性能,制备出既具有优异的自毁性能又具有良好力学性能的自毁材料。本论文通过阳离子聚合的方法合成了PPHA,并探究单体/引发剂比例和反应时间对PPHA分子量的影响。结果发现,当单体/引发剂比例为30、反应时间为15 min时,制备的PPHA分子量最高,为17948 Da。然后通过溶剂浇铸法制备了PPHA薄膜,并研究溶剂种类、增塑剂和光酸剂含量对薄膜力学性能的影响。当选用二氯甲烷作溶剂,加入7 wt%的增塑剂和8 wt%的光酸剂时制得的薄膜力学性能最好。该薄膜的拉伸强度为0.43 MPa,弹性模量为19.9 MPa,断裂伸长率为214.57%。与此同时,PPHA薄膜在光、热和酸刺激下表现出优异的自毁性能。在紫外光下照射6 min,薄膜就能完全液化消失;在200℃下保持10 min,薄膜的质量百分比就降到了2.7%左右;在酸浓度为0.1 mol/L的溶液中,薄膜在90 s内就能完全自毁。针对PPHA力学性能差的问题,本论文通过共混改性的方法系统研究了聚乳酸、聚己内酯、聚亚胺对PPHA增强改性的作用。研究结果表明,聚乳酸(25%)、聚己内酯(50%)、聚亚胺(50%)可分别将PPHA薄膜的拉伸强度提升至1.46MPa、4.31 MPa、18.18 MPa,弹性模量提升至36.85 MPa、239.62 MPa、483.85MPa,起到了很好的增强改性效果。可以发现,聚亚胺含量50%的共混薄膜力学性能已经提升了42倍。另外,这三种共混薄膜还具有良好的自毁性能。聚乳酸(25%)和聚己内酯(50%)制备的共混薄膜在紫外光下能分别在32 min和6min内自毁,聚亚胺(50%)制备的共混薄膜在酸溶液中30 min内自毁。
其他文献
在厌氧消化过程中,由产酸发酵菌群产生的丙酸、丁酸等有机挥发酸(VFAs),须由产氢产乙酸菌群将其转化为乙酸和H2后方能进一步被产甲烷菌群利用并最终被转化为甲烷,具有互营降解的显著特点。其中,丙酸是最易由产酸发酵菌群产生,却是最难被产氢产乙酸菌群进一步转化的VFA,被认为是影响厌氧消化效能和系统运行稳定性的重要因素。基于颗粒活性炭(GAC)可以通过构建微生物种间直接电子传递(DIET)途径促进VFA
受自然界生物马达的启发,研究出了许多人造微马达,这类微马达能够将周围介质中储存的化学能或其他形式的外部能量(如光)转化为自主驱动实现运动。目前人造微马达主要由有机高分子材料和无机硅材料以及贵金属材料制备而成,面临着生物相容性差等问题,并且现有的大部分化学驱动微马达需要不断补充过氧化氢燃料为马达提供能量,某些中间有毒副产物限制了微马达的广泛应用。因此亟待开发能实现多种生物酶有效分装及协同作用的具有良
石墨烯气凝胶是一种以石墨烯为主体,具有三维网络骨架结构的骨架材料。具有质轻、孔隙率高、比表面积大、导电性好、亲油疏水等优异的物理化学性能,在航空航天,电极材料,能源储存,环境保护等众多领域有着非常广泛的应用。然而,由于石墨烯片层间存在π-π键及范德华力,导致石墨烯纳米片层之间极易发生团聚与堆叠,且随着材料多孔性的提高,结构的机械性能难以避免随之降低。故在构筑石墨烯气凝胶三维网状结构的同时,如何保证
SiCp/Al复合材料以其优异的性能逐渐应用于航空工业。但由于尺寸的限制,超大型零件必须采用锻造工艺才能实现热加工。因此,研究分析颗粒增强铝基复合材料锻造工艺,能够为实际的SiCp/Al复合材料锻造提供理论支撑和技术指导。本文以粉末冶金态15vol%SiCp/2009Al复合材料为原始试样,在热模拟实验机上进行了热压缩实验,分析并构了复合材料的热变形本构方程和热加工图。采用得出的最佳变形参数对Ф1
亚砜是一类具有良好生物活性和重要应用价值的含硫化合物,广泛存在于大量天然产物、药物、配体和功能材料中,是有机化学合成中重要的结构单元,更重要的是,亚砜化合物在有机催化以及金属缓蚀领域开始进行应用。因此,亚砜化合物的合成方法及其在金属缓蚀领域的应用受到科研人员越来越多的关注。具体工作如下:亚砜化合物的合成方法研究。该反应以1H-吲哚与苯亚磺酰胺为原料,三氟乙酸为促进剂,水为溶剂,在温和的反应条件下即
近年来,太阳能、风能等清洁的能源已经开始逐渐普及。然而,这些种类的能源会受到每日和季节性的间歇性和区域变化,在目前储能技术还不够完善的情况下,可能会制约这些能源的使用效率,从而引发一系列的能源短缺问题。解决这个问题最有前景的方法之一是将不稳定的能源转化为相对较为稳定的化学能,氢能作为一个能量密度高较为稳定的能源可以满足这些需求。电催化分解产氢是制氢的一个重要的手段,其半反应产氧反应同样可以用来制备
西洋参与人参同属而不同种,是多年生草本植物,具有延缓衰老、滋阴补肾等功效。研究表明西洋参多糖具有降血糖和抗氧化等生物活性。目前西洋参多糖的研究多以根为主,茎和叶多糖被废弃,在很大程度上造成了资源浪费。本文以西洋参根、茎和叶为原料,采用热水煮提、乙醇醇沉制备粗多糖,并通过柱层析纯化得到精制多糖,之后利用核磁、质谱等手段对其结构进行初步表征,进一步通过体外抗氧化实验比较了西洋参根、茎和叶多糖的生物活性
电解水技术被认为是制备高纯度氢气和氧气最有前景的技术之一。由于金属电极在碱性介质中比酸性介质中更耐受,因此碱性电催化全水解更受科研工作者的青睐。目前,非贵金属电催化剂得到了广泛的研究。其中,Ni3S2具有丰富的Ni-S和Ni-Ni键,因此理论上被认为是一种性能优良的双功能电催化剂。然而,Ni3S2在碱性介质中较弱的OH-吸附能力和缓慢的水分子解离步骤限制了Ni3S2电催化析氧性能。另一方面,富镍铁
g-C3N4基光催化剂由于具有合适的能带结构而在光催化制氢、光催化CO2还原和光催化固氮等多个领域得到了应用。将g-C3N4与其他半导体材料复合或在g-C3N4上负载金属团簇被认为是优化g-C3N4光催化活性的有效策略。本文通过理论计算来研究与SnO2复合和负载Ni团簇两种改性方式对于g-C3N4光催化活性的影响。实验上已经合成出SnO2/g-C3N4异质结,但是SnO2和g-C3N4间的相互作用
镍钼双金属氮化物由于出色的导电性和良好的耐腐蚀性,且具有与Pt相似的电子结构,已经成为电解水制氢中最有望于取代贵金属的材料之一。通常采用高温高压下通N2/H2或NH3的方法制备氮化物,这不仅对装置的耐温耐压性有较高的要求,而且还具有较大的安全隐患。因此,开发一种制备条件温和的高催化活性的镍钼双金属氮化物具有重要意义。本文采用三聚氰胺为固体氮源,采用水热法和后续氮化法,在温和的条件下制备得到完全氮化