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纳米材料因其特殊尺寸而表现出特异的物理化学性质,在材料科学研究领域一直备受关注。层层自组装技术是一种实验条件简易、技巧易于掌控的制备有序超薄膜的方法,与多孔模板的结合成功的制备了多组分聚电解质纳米管。本实验主要利用聚电解质之间的静电力作用,使其交替沉积在多孔模板上,使用特定溶液溶蚀模板,从而制备出一系列厚度可控、尺寸可选、定向功能化的多层高分子纳米管,并对其进行荧光、磁性等方面的修饰,重点研究了聚电解质纳米管在温度梯度和盐溶液中的结构转变,对水溶性小分子材料的包埋。主要研究内容如下:聚苯乙烯磺酸钠(PSS)中带负电荷的磺酸基可以与聚丙烯胺盐酸盐(PAH)或聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)中带正电荷的氨基在水溶液中产生静电吸引作用,借助不同孔径的氧化铝模板、聚碳酸酯模板,层层组装制备出不同层数的聚电解质纳米管。通过扫描电子显微镜、透射电镜表征出纳米管长度与模板厚度相符,直径与模板孔内径相当,证明高分子超薄膜完全依附在多孔模板内孔道上。异硫氰荧光素(FITC)的硫氰基与含有氨基的聚电解质可以发生酰胺化反应,可以用以标记聚电解质。通过层层自组的方法制备出荧光纳米管。在激光共聚焦显微镜下可以观察到线状结构。在层层自组装过程中加入磁性纳米粒子,制备出磁性纳米管,在外加磁场的作用下可以定向移动,不仅利于溶蚀模板后对纳米管的洗涤和富集,而且有望作为药物的载体实现靶向释放。基于层层自组装方法制备的超薄膜,其稳定性受到pH值、温度、盐浓度等因素的影响,本实验重点研究了温度和盐浓度对纳米管结构的影响。当温度达到聚电解质纳米管的临界转变温度时,原本相互作用的聚电解质对儿解体,与周围邻近的高分子重新键合,根据瑞利不稳原理,从管状结构过渡到项链状进而形成中空的微胶囊。不同层数的纳米管所需的转变温度不同。在一定范围内层数越厚,转变温度越高。聚电解质纳米管在0.5mol/L的氯化钠溶液中,其结构转变温度明显降低,膜的致密性增强。聚电解质纳米管的结构转变,可以包埋水溶性小分子。本实验采用6-羟基荧光素(FITC)标记的葡聚糖,实验说明随着溶液中葡聚糖浓度的升高,包埋量也呈线性增长,并且包埋量不受其分子量的影响。