论文部分内容阅读
本文围绕金纳米粒子的智能化展开研究工作,利用智能聚合物和α-环糊精(α-CD)/偶氮苯主客体光控分子识别作用,来获得新颖的多重敏感的智能化金纳米粒子复合材料。
采用自由基聚合制备了三个系列、不同偶氮苯含量的侧链偶氮苯共聚物,并通过FT-IR、1H NMR、UV-Vis对其结构进行了表征。研究了这三类共聚物与α-CD形成的包结物的光敏性和温敏性,以及光控可逆变化的溶液性能和机理。结果表明,侧链偶氮苯共聚物及其与α-CD形成的包结物具有快速可逆的光异构化特性,偶氮苯基团的光异构化作用要大大强于偶氮苯与α-CD之间的包结络合作用;侧链偶氮苯共聚物及其包结物都具有低临界溶解温度(LCST),并且偶氮苯含量越高,LCST越低;α-CD的加入,与侧链偶氮苯基团形成包结物,使得LCST大大提高;紫外光辐射后,包结物的LCST大大降低,并且偶氮苯含量越高,降低的幅度越大;可见光辐射,可以使其LCST回复到初始态。交替采用紫外光和可见光辐射,其LCST表现出一种可逆的循环,特别是PDMAM-x(x>11)的包结物具有光诱导的溶液透明/浑浊可逆变化特性。
采用自由基聚合和缩合反应制备末端客体连接的聚N-异丙基丙烯酰胺(Azobenzene-terminated PNIPAM),采用一相法制备主体修饰的金纳米粒子(α-CD-capped AuNPs);对Azobenzene-terminated PNIPAM在α-CD-cappedAuNPs表面的光控可逆组装行为进行了研究,同时也研究了聚N-异丙基丙烯酰胺包覆的金纳米粒子对温度的响应行为。结果表明,通过紫外光和可见光交替辐射,可以使Azobenzene-terminated PNIPAM在α-CD-capped AuNPs表面进行可逆的组装,组装上聚合物的金纳米粒子在25℃到35℃之间展示了良好的、可逆循环的温敏性。
采用配体交换法制备甲基丙烯酸酯硫辛酸酯配体稳定的金纳米粒子,然后将这种双键金纳米粒子、偶氮苯丙烯酰胺和温敏性单体进行表面接枝共聚,制备水溶性的偶氮苯共聚物包覆的金纳米粒子,并考察了其光致顺反异构反应;另外,采用全-6-硫代-α-CD作为链转移剂,采用自由基聚合将PNIPAM或者PDMAM连到α-CD上,合成类似八爪鱼结构的温敏性环糊精聚合物,考察了其温敏性。通过环糊精聚合物和偶氮苯共聚物包覆的金纳米粒子之间的分子识别作用,将环糊精聚合物固定到金纳米粒子表面,并对这种金纳米粒子的温度响应行为进行了考察。结果表明,金纳米粒子表面的偶氮苯基团能够快速进行光致可逆顺反异构反应,且偶氮苯基团的光异构化不受α-CD包结络合作用的影响:温敏性环糊精聚合物通过分子识别固定到金纳米粒子上后,赋予了金纳米粒子很好的温敏性。
采用水溶性的二甲氨基吡啶稳定的金纳米粒子和既有偶氮苯基团又有硫配体的三元共聚物,通过配体交换法制备了温度和光双重敏感的偶氮苯共聚物稳定的金纳米粒子,并对这种金纳米粒子及其与α-CD的包结物的光敏性和温敏性进行了研究。结果表明,偶氮苯共聚物稳定的金纳米粒子及其与α-CD的包结物具有快速可逆的光致顺反异构特性,利用α-CD和金纳米粒子表面的偶氮苯基团之间的光控主客体分子识别,通过紫外光和可见光辐射可以使偶氮苯共聚物稳定的金纳米粒子包结物的LCST具有光可调控的性能。