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《基于瓊脂糖的復(fù)合凝膠的制備及其性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、ＷｕｈａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ碩士學位論文基于瓊脂糖的復(fù)合凝膠的制備及其性能研究學科專業(yè)：高分子化學與物理研究生：楊婉指導(dǎo)教師：吳江渝教授培養(yǎng)單位：材料科學與工程學院二〇—ｂ年五月分類號：063學校代號：10490學號：201401049密級：武漢工程大學碩士學位論文基于瓊脂糖的復(fù)合凝膠的制備及其性能研究作者姓名：楊婉指導(dǎo)教師姓名、職稱：吳江渝教授申請學位類別：理學碩士學科專業(yè)名稱：高分子化學與物理研究方向：功能高分子論文提交日期：2017年3月30
2、日論文答辯日期：2017年5月22日學位授予單位：武漢工程大學學位授予日期：年月日答辯委員會主席：鐘振林PreparationandpropertiesofAgarose-basedcompositehydrogelAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterMajor：PolymerchemistryandphysicsCandidate：YangWanSupervisor：Prof.WuJiangyuWuhanInstituteofTechnologyWuhan,Hubei4300
3、70,P.R.China摘要摘要瓊脂糖凝膠具有電中性，多孔性，以及較好的化學穩(wěn)定性，可作為制備納米金屬材料的模板和載體。瓊脂糖凝膠的溶膠-凝膠熱可逆性使其成為潛在的自修復(fù)材料。本論文的主要研究工作圍繞著瓊脂糖凝膠這兩個方面的性能展開。貴金屬納米材料的形狀和尺寸對其性能和應(yīng)用有重要影響。銀納米粒子具有優(yōu)異的物理化學性能，可廣泛應(yīng)用于催化劑、生物醫(yī)學、光電材料等領(lǐng)域。此外，在銀納米材料中，樹枝狀結(jié)構(gòu)具有獨特的結(jié)構(gòu)特點和物化性質(zhì)。樹枝狀結(jié)構(gòu)由一個長的主干和許多分支組成，能提供大量活性原子，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。例如，其典型的微
4、米/納米等級體系使之能夠應(yīng)用于表面增強拉曼散射(SERS)檢測。控制樹枝狀銀的形貌結(jié)構(gòu)對其應(yīng)用具有重要意義。以瓊脂糖凝膠作為模板、還原劑和穩(wěn)定劑，利用溶膠-凝膠法與硝酸銀反應(yīng)制備瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠。通過冷凍干燥的方法將銀納米粒子從凝膠結(jié)構(gòu)中脫出。對制得的復(fù)合凝膠和銀納米粒子進行表征，并研究瓊脂糖與硝酸銀混合溶液的加熱時間對復(fù)合凝膠的影響。結(jié)果表明，延長加熱時間可以使瓊脂糖溶液中銀離子的還原轉(zhuǎn)化率。瓊脂糖濃度為1.5wt%，硝酸銀濃度為60mM制得的復(fù)合凝膠中的銀納米粒子呈球形，分散較為均一，粒徑20nm左右。
5、將上述方法制備的瓊脂糖/納米銀復(fù)合凝膠與鋁箔反應(yīng)，制備瓊脂糖/樹枝狀銀復(fù)合凝膠。使用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察形成的樹枝狀銀結(jié)構(gòu)。硝酸銀濃度、瓊脂糖濃度、瓊脂糖的物理狀態(tài)、復(fù)合凝膠與鋁箔接觸所處的溫度、復(fù)合凝膠與鋁箔接觸方式等條件都會對樹枝狀銀的生長有影響。凝膠中適合樹枝狀銀生長的硝酸銀濃度范圍為5mM-210mM。瓊脂糖濃度低，銀粒子聚集較慢，形成結(jié)構(gòu)疏松的銀樹枝；反之，則形成結(jié)構(gòu)尖銳樹枝。瓊脂糖呈溶膠或凝膠不完全時，不利于樹枝狀結(jié)構(gòu)的形成。復(fù)合凝膠與鋁箔接觸后所處溫度越高，銀粒子聚集越快。鋁箔越厚，銀粒子
6、聚集越快。通過改變復(fù)合凝膠與鋁箔的接觸面積，可以調(diào)節(jié)得到的樹枝狀銀的尺寸。樹枝狀銀的生長機理符合限制擴散凝聚模型。此外，我們還研究了利用瓊脂糖凝膠實現(xiàn)自修復(fù)的可能性。研究了pH值和離子強度對瓊脂糖凝膠性能的影響。結(jié)果表明，5≤pH≤10時凝膠的強度受影響不大；在實驗范圍內(nèi)離子強度對瓊脂糖的凝膠性影響不大。合成了超支化聚酰胺胺，對其進行I碩士學位論文紅外和核磁表征，超支化聚酰胺胺的支化度為0.71。初步嘗試了瓊脂糖凝膠、聚丙烯酸與超支化聚酰胺胺之間通過氫鍵作用和靜電相互作用進行自修復(fù)的可行性試驗。在實驗條件下未能實
7、現(xiàn)復(fù)合凝膠的自修復(fù)，實驗方法和實驗條件有待進一步改善。關(guān)鍵詞：瓊脂糖，銀納米粒子，樹枝狀銀，復(fù)合凝膠，可控制備，自修復(fù)IIAbstractAbstractAgarosegelisakindofhydrogelwithchargeneutrality,porosity,andgoodchemicalstability,andisagoodcandidateastemplateandsupportforpreparationofnanomaterials.Thesol-gelreversibilityofagaros
8、egelalsomakesitapotentialmaterialfortheself-healingprocess.Themainworkofthisthesisisbasedonthesepropertiesofagarosegel.Themorphologyandsizeofthenanomaterialsisofgreatimportancefortheirper
