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由金属离子型聚电解质构筑的功能型纳米复合薄膜

邓长春  
【摘要】: 本论文依照分子设计和超分子合成方法制备出了各种主链上含金属离子型的聚电解质,并通过先进的层层自组装技术制备具有特殊电致变色功能的有机金属型超薄膜以及能对环境刺激快速响应型聚电解质微胶囊,同时对它们的结构和性能之间的内在联系也进行了深入的研究。 本论文主要包含四个部分: 第一,通过超分子配位方法组装出了金属紫精聚阳离子,并且通过层层组装的技术将其和聚阴离子(如聚苯乙烯磺酸钠)构建出了具有电致变色功能的新型电致变色超薄膜;第二,为了提高薄膜变色能力和改善薄膜制备效率,我们设计并成功制备出了具有三明治结构的纳米杂化型电致变色超薄膜。通过层层组装的方法将溶剂热合成的二氧化钛纳米晶体和金属配位型紫精超分子聚电解质以及聚阴离子通过合理的顺序进行三维组装,极大的提高了薄膜的变色度,增加了产品的使用寿命,同时也降低了薄膜制备时间;第三,为了实现由相同主链结构的聚电解质组装制备超薄膜的想法,我们开发出新型环境响应型、主链含二茂铁基团的聚二茂铁硅烷电解质。由该材料制备出的聚电解质胶囊具有对氧化有可控响应的能力,在外界氧化刺激的条件下,自身会发生膨胀现象,直至完全降解,同时降解时间可以通过改变薄膜结构以及外界条件进行调控。最后,首次利用所制备的聚二茂铁硅烷和DNA组装了大孔结构超薄膜材料,提出了利用层层自组装技术制备大孔结构超薄膜材料的新方法,并且通过运用比较的方法对该膜的大孔结构的形成机理作了探讨,为这种方法提供了理论依据。


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