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Bergman化反应在超小聚合物纳米粒子合成的应用
学校代码:10251
学 号:020070066
博 士 学 位 论 文
题 目 Bergman环化反应在超小聚合物纳米粒子合成中的应用 专 业 材料科学与工程 研究方向 高分子化学 姓 名 朱本川 导 师 胡爱国
定稿时间: 2012 年3月23日
分类号: O63 密级: U D C:
华 东 理 工 大 学
学 位 论 文
Bergman环化反应在超小 纳米粒子合成中的应用
指导教师姓名: 胡爱国 教授
华东理工大学
申请学位级别: 博士 专 业 名 称: 材料科学与工程 论文定稿日期: 2012年3月23日 论文答辩日期: 2012年5月18日 学位授予单位: 华东理工大学 学位授予日期: 答辩委员会主席:陈道勇 教授
评 阅 人:黄晓宇 研究员
何军坡 教授 郭旭虹 教授
陈永明 研究员 刘世勇 教授
郭守武 教授 马海燕 教授
作 者 声 明
我郑重声明:本人恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写,并对所写内容负责。
论文作者签名:朱本川
2012年 5月 21日
Bergman环化反应在超小纳米粒子合成中的应用
摘要
纳米粒子是一种重要的纳米材料,包括纳米球(nanosphere)、纳米壳(nanoshell)、纳米棒(nanorod)等各种形态结构。它们除了能够具有一般纳米材料的表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应之外,还具有温度、H响应、电磁等性能。经过近几十年的发展,科研工作者们已经开发出多种高分子纳米粒子的制备方法。比如通过传统的微乳液聚合法可得到粒径20至50nm的纳米粒子;通过有机合成手段逐步制备的树枝型聚合物,其粒径在1-10nm之间;通过嵌段共聚物自组装形成胶束,再经过化学交联反应固定其结构,能制备尺度20-200nm的纳米粒子。总体来讲,高效简便地制备粒径间于5-20nm纳米粒的方法较少。
近十年来,出现了一种分子内链塌陷(Intramolecular Chain Collapse)的方法,可以很好的制备这一尺度范围内的高分子纳米粒子。基本思想是在线性高分子链段中无规地引入可供交联反应的官能团当交联反应被触发时,将发生分子内交联从而得到了单分子链塌陷的纳米颗粒。为了避免不需要的分子间交联,该反应通常在极稀的溶液或采用连续加料法进行
本旨在利用烯二炔类化合物为交联官能团,在不同的触发条件下,引发Bergman环化反应,得到尺寸均一的高分子纳米颗粒,并对其的应用做了一定研究。具体包括如下:
(1) 用自由基可控聚“聚合后修饰”的方法,将合成所得的烯二炔采用了热引发Bergman环化反应的方法,得到了一系列纳米粒。利用凝胶渗透色谱、核磁、红外、原子力显微镜等表征测试手段,证明了利用Bergman环化反应制备单分子链塌陷纳米颗粒的良好效果。
(2) 在(1)的工作基础上,我们设计并合成了具有烯二炔单体采用单电子转移自由基可控聚合的方法将该烯二炔单体分别与,紫外光照得到了的纳米粒。各种表征测试同样证明了该方案的有效性,为制备热敏性高分子纳米颗粒提供了一条有效的途径。
(3) 我们利用(1)所得不同交联密
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