基于主客体作用的偶氮苯类光响应超分子聚合物的合成及性能研究

发布时间：2025-05-27 22:22

　　超分子聚合物是由可逆且定向的非共价键作用力构建的一类聚合物,结合了高分子科学与超分子化学的特性,近年来受到广泛的研究。动态的非共价键作用赋予超分子聚合物多种区别于传统聚合物的优良性能如刺激响应性、自修复能力及降解性等。本论文利用非共价键作用,设计构建了光响应性的超分子聚合物,论文的主要内容为以下三个部分:1.通过合成双官能的主客体分子,利用偶氮苯和β-环糊精、甲基联吡啶阳离子和杯[4]芳烃间的双重主客体作用,在水溶液中组装得到线形超分子聚合物。该聚合物具有光照和氧化还原双重刺激响应的特点,并且在主客体作用形成和光照解离的过程中,产生相应的组装形貌变化。2.将偶氮苯和β-环糊精引入聚丙烯酰胺中,得到基于主客体作用交联的超分子水凝胶。该超分子水凝胶表现出良好的机械性能如高弹性、高强度,同时具有室温快速自修复的独特优点。由于光敏性基团的存在,该水凝胶还具备光响应特性,其颜色、拉伸性能和强度等性能都能通过不同波长的光照实现调控。3.设计得到偶氮苯-螺吡喃修饰的疏水缔合水凝胶,该凝胶具有温度响应性,并且可以通过加入β-环糊精和竞争性客体实现凝胶-溶胶转变。

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 超分子聚合物概述
    1.2 超分子聚合物的构建
        1.2.1 多重氢键作用
        1.2.2 π-π堆积作用
        1.2.3 静电作用
        1.2.4 金属配位作用
        1.2.5 主客体作用
    1.3 刺激响应性超分子聚合物
        1.3.1 温度响应性
        1.3.2 光照响应性
        1.3.3 pH响应性
        1.3.4 氧化还原响应性
    1.4 课题的提出
第二章 双重刺激响应超分子聚合物的合成与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 仪器与测试
        2.2.3 双官能客体分子的合成
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 超分子聚合物的设计合成
        2.3.2 客体和超分子聚合物的结构表征
        2.3.3 超分子聚合物的双重刺激响应性
        2.3.4 超分子体系的形貌变化研究
    2.4 结论
第三章 光响应高强度自修复弹性水凝胶的合成与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 仪器与测试
        3.2.3 主客体单体的合成
        3.2.4 超分子聚合物水凝胶的合成
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 超分子水凝胶结构表征
        3.3.2 主客体含量对超分子水凝胶性能的影响
        3.3.3 超分子水凝胶的自修复性能
        3.3.4 光照对超分子水凝胶颜色和机械性能的调控
    3.4 结论
第四章 基于偶氮苯和螺吡喃的刺激响应疏水缔合水凝胶
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 仪器与测试
        4.2.3 疏水功能化单体的合成
        4.2.4 疏水缔合聚合物的合成
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 疏水缔合聚合物的结构表征
        4.3.2 疏水缔合水凝胶的浓度依赖性
        4.3.3 疏水缔合水凝胶的温度响应性
        4.3.4 疏水缔合水凝胶的凝胶-溶胶转变
    4.4 结论
参考文献
全文总结和论文创新点
附录：攻读硕士学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：4047636