【摘 要】
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智能化是未来科技发展的趋势,而智能化的实现,则需要借助于智能材料。自修复水凝胶是在受损后能自动修复并恢复水凝胶原始功能的一类智能材料。在智能水凝胶材料中,多重刺激响应性自修复水凝胶,由于其能够实现多功能的集成,成为目前重要的研究方向。基于此,本文选用不同的单体和交联剂,采用自由基聚合一锅法合成了多重刺激响应自修复水凝胶,并研究了不同条件下水凝胶的响应行为,主要内容如下:1.通过合成带有苯硼酸基团和
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智能化是未来科技发展的趋势,而智能化的实现,则需要借助于智能材料。自修复水凝胶是在受损后能自动修复并恢复水凝胶原始功能的一类智能材料。在智能水凝胶材料中,多重刺激响应性自修复水凝胶,由于其能够实现多功能的集成,成为目前重要的研究方向。基于此,本文选用不同的单体和交联剂,采用自由基聚合一锅法合成了多重刺激响应自修复水凝胶,并研究了不同条件下水凝胶的响应行为,主要内容如下:1.通过合成带有苯硼酸基团和邻苯二酚基团的单体以及含有二硫键的交联剂,与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)自由基聚合,一锅法制备了多重刺激响应性自修复水凝胶。由于凝胶中含有PDMAEMA,该水凝胶具有pH和温度响应性。在加入二硫苏糖醇(DTT)后,凝胶的二硫键被还原并断裂,因此该水凝胶具有DTT响应性。凝胶中的苯硼酸基团和邻苯二酚基团能够形成硼酸酯键,该键具有pH和葡萄糖响应行为。除此之外,硼酸酯键作为一种常见的动态共价键,使得该凝胶具有自修复能力。2.将DMAEMA、修饰有双键的β-环糊精(β-CD)、以及CD修饰的金纳米粒子(Au NPs)通过一锅法共聚,制备了多重响应性自修复水凝胶,并研究了凝胶的pH响应和温度响应行为。凝胶中PDMAEMA侧链上的二甲氨基和环糊精内腔能够形成主客体作用,使得该凝胶具有良好的自修复性能。由于凝胶中负载有金纳米粒子,该水凝胶表现出较好的催化性能。
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