【摘 要】
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两亲嵌段共聚物由于分子中同时含有亲水性与疏水性链段,各链段之间一般情况下是热力学不相容的,在选择性溶剂中可以自组装形成丰富的介观结构,可用作合成介孔或者大孔材料的“软”模板,在吸附分离、催化反应、生物医药、光电器件、储能等领域中都有潜在的应用前景。本课题首先采用开环反应(ROP)、原子转移自由基聚合(ATRP)和点击反应(Click Reaction)合成了基于二壬基苯基聚乙二醇(DNPEPEO)
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两亲嵌段共聚物由于分子中同时含有亲水性与疏水性链段,各链段之间一般情况下是热力学不相容的,在选择性溶剂中可以自组装形成丰富的介观结构,可用作合成介孔或者大孔材料的“软”模板,在吸附分离、催化反应、生物医药、光电器件、储能等领域中都有潜在的应用前景。本课题首先采用开环反应(ROP)、原子转移自由基聚合(ATRP)和点击反应(Click Reaction)合成了基于二壬基苯基聚乙二醇(DNPEPEO)为亲水嵌段的三种两亲嵌段共聚物(DNPEPEO-b-PLLA,DNPEPEO-b-PS,DNPEPEO-b-PS-b-PLLA);再分别以这三种两亲嵌段共聚物为模板,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用溶剂挥发诱导聚集自组装法(EIAA)合成了高度有序规整的介孔/大孔以及海绵状多孔二氧化硅材料。论文各章节内容如下:第一章绪论,详细介绍了嵌段共聚物的概述,嵌段共聚物的自组装及应用,介孔/大孔材料的合成方法、机理和应用以及本论文的工作及其意义。第二章通过ROP合成了一系列不同分子量的窄分布的二壬基苯基聚乙二醇-b-聚丙交酯两亲嵌段共聚物(DNPEPEO-b-PLLA);研究了其在溶液中的自组装行为;再以其为模板,尝试制备有序多孔的二氧化硅材料;但可能由于DNPEPEO和聚丙交酯(PLLA)两者之间的Flory-Huggins参数()较小,嵌段共聚物的分子量不够大,在溶液中自组装未观察到聚合物粒子,用其做模板也没有得到理想的有序多孔二氧化硅材料,而是得到了层状无序的二氧化硅材料。第三章采用ATRP、ROP和Click Reaction合成了带有二壬基苯基末端的聚乙二醇-b-聚苯乙烯(DNPEPEO-b-PS)两亲二嵌段共聚物和带有二壬基苯基末端的聚乙二醇-b-聚苯乙烯-b-聚丙交酯(DNPEPEOb-PS-b-PLLA)两亲三嵌段共聚物,并以其作为模板剂诱导硅源(TEOS)组装,用溶剂挥发法制备高度有序的介孔、大孔和海绵状多孔二氧化硅材料。研究发现较高的亲水疏水比VH/VL值,适宜的盐酸浓度和适宜的溶剂挥发温度下更易制备有序规整孔道结构的二氧化硅材料。第四章对全文进行了总结。
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