基于響應(yīng)性聚合物的超分子組裝及功能材料制備.pdf

1、通過非共價鍵相互作用自發(fā)進行的大分子超分子自組裝體系以及基于聚合的雜化納米材料和傳感器對材料科學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)以及納米科學(xué)與技術(shù)等眾多的科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展都產(chǎn)生了重大的影響，已經(jīng)成為21世紀最重要的科學(xué)問題之一。本論文集中研究環(huán)境響應(yīng)性聚合物的控制合成、組裝體的構(gòu)筑和結(jié)構(gòu)調(diào)控和無機/聚合物雜化納米材料。在論文的前半部分，基于環(huán)境敏感水溶性高分子設(shè)計合成了一系列三雜臂星型聚合物。在水溶液中，研究了多種環(huán)境響應(yīng)性三雜臂星型聚合物聚合物的超

2、分子組裝以及不同環(huán)境條件對超分子組裝體的影響。論文的后半部分，主要研究無機/聚合物雜化納米材料的制備。具體來說，本論文的工作包括以下幾個方面：
　　 1.結(jié)合原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)、開環(huán)聚合(ROP)和點擊化學(xué)(ClickChemistry)技術(shù)制備了結(jié)構(gòu)規(guī)整的兩親性溫度敏感ABC三雜臂星型聚合物聚苯乙烯-聚(ε-己內(nèi)酯)-聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PS(-b-PNIPAM)-b-PCL)。這種聚合物可以在水溶液中形成以

3、PS/PCL為核、以PNIPAM為殼的膠束，并且這種膠束具有溫度敏感性。我們還利用ATRP、ROP和點擊化學(xué)相結(jié)合采用一步法制備了ABC三雜臂星型聚合物，聚苯乙烯(或聚環(huán)氧乙烷)-聚(ε-己內(nèi)酯)-聚(N,N-二甲基胺乙基甲基丙烯酸酯)(PS(-b-PCL)-b-PDMA和PEO(-b-PCL)-b-PDMA)。結(jié)合ATRP和點擊化學(xué)合成了一種新型的具有"schizophrenic"聚集性質(zhì)的ABC三雜臂星型聚環(huán)氧乙烷-聚(N,N-二乙

4、基胺乙基甲基丙烯酸酯)-聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PEG(-b-PDEA)-b-PNIPAM)。該三雜臂星型聚合物可在酸性和高溫的水溶液中自組裝形成以PNIPAM為核的膠束，也可在堿性和室溫的條件下得到以PDEA為核的反轉(zhuǎn)膠束。還結(jié)合ATRP、ROP和點擊化學(xué)合成了全生物相容性的ABC三雜臂星型聚合物聚環(huán)氧乙烷-聚(L-賴氨酸)-聚(ε-己內(nèi)酯)(PEO(-b-PLL)-b-PCL)，這種聚合物在水溶液中自組裝形成以PCL為核和以PEO

5、/PLL為殼的膠束。
　　 2.合成了包含有三甲氧基硅烷基的嵌段共聚物聚(N-異丙基丙烯酰胺)-b-聚(γ-甲基丙烯酰氧基-丙基三甲氧基硅烷)(PNIPAM-b-PMPS)，該聚合物在水溶液中自發(fā)形成以PNIPAM為殼層的膠束，在三乙胺催化下硅氧烷水解交聯(lián)形成氧化硅粒子，從而形成溫敏性的二氧化硅/聚合物雜化納米粒子。利用嵌段聚合物PDMA-b-PMPS的自組裝和自催化凝膠化過程制備了pH和溫度敏感的雜化納米粒子。還合成了端基為多

6、巴胺分子的溫度敏感性聚合物PNIPAM，利用配體交換的形式非常簡單的制備了溫度敏感性的Fe3O4/聚合物雜化納米粒子。利用ATRP和點擊化學(xué)合成含有多巴胺衍生物的兩親性三雜臂聚合物聚環(huán)氧乙烷-聚(甲基丙烯酸多巴酰胺)-聚苯乙烯(PEO(-b-PDOPA)-b-PS)，利用這種聚合物功能化氧化鐵納米粒子，得到了兩親性的氧化鐵/聚合物雜化納米粒子，發(fā)現(xiàn)該粒子在水溶液中能自組裝成含有氧化鐵納米粒子的雜化囊泡，這是一種簡單的制備雜化納米囊泡的方