液态胶体晶的制备及应用

来源 :华东师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyzero123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
液态胶体晶具有独特的物理化学性质,比如流动性,介稳态结构以及可逆组装与解组装等特性;因此在规模化制备胶体晶材料、构建响应性光子晶体等方面具有独特的优势。令人遗憾的是,液态胶体晶的制备往往需要长时间的静置析出,缺乏有效的合成手段;而合成制备上的困难又导致液态胶体晶的应用研究非常匮乏,极大限制该材料的发展。为了解决上述关键科学问题,本论文将从液态胶体晶制备新方法、液态胶体晶组装中间体,以及液态胶体晶新响应探索等方面展开针对性研究,取得成果如下:在第二章中,我们发展了一种基于液液萃取过程制备液态胶体光子晶体的新方法。研究表明,采用极性适中的单组份及双组分萃取剂,可选择性地萃取出胶体溶液中的溶剂组分,从而有效地浓缩胶体溶液而不引起胶体颗粒的团聚,最终自发析出形成液态胶体晶。该方法为合成由不同胶粒/溶剂组成的液态胶体晶提供了一种普适、便捷、快速、规模化的室温合成方法。该方法中胶粒的利用率为100%,且分离后的萃取剂可以通过低温蒸馏纯化后再次利用,可实现液态胶体晶的绿色制备。在第三章中,我们发展了一种基于多孔吸附制备液态胶体晶的新方法。该方法通过多孔物质对胶体溶液中溶剂的吸附,实现胶体溶液的可控浓缩,从而驱动胶粒自发析出形成液态胶体晶。该方法适用于各种胶体溶液体系,解决了挥发驱动过饱和析出法无法制备低沸点液态胶体晶的问题。在第四章中,我们利用液态胶体晶作为胶体组装中间体,开发了一种两步喷涂新方法,制备出高度晶化、鲜艳明亮的光子晶体车漆涂层。该方法的关键在于,选用表面润湿性和挥发速度适宜的双组分溶剂制成胶体溶液,喷涂快速形成覆盖完整的液态胶体晶中间体,并最终转变为高度晶化的光子晶体薄膜。这种光子晶体具有很窄的光禁带和优异的单色性,因而简单调控胶粒尺寸,就可获得具有高饱和度的红色、黄色、绿色、蓝色等单色涂层;同样基于单色性,我们可以层叠两种基色(光子晶体结构),获得“红-绿-蓝”之间连续渐变的各种光谱色与非光谱色。这种制备光子晶体结构色涂层的新技术与现代车漆工艺完全兼容,且制得的光子晶体涂层具有独特的角度变色效果、良好的化学和机械稳定性,在汽车涂层领域具有广阔的应用前景。在第五章中,我们发现液态胶体晶对于自由基的产生和淬灭具有灵敏的响应。利用动态反射光谱图,不仅可判断不同光引发剂产生自由基的相对活性,还可以判断单一引发剂对不同活性单体的引发活性。虽然上述响应无法确定液态胶体晶中产生自由基的绝对数量,但可以通过动态反射光谱横向比较平行体系中自由基的相对数量,为自由基的检测识别提供一条便捷的新途径。
其他文献
铜催化的叠氮与炔烃的环加成反应(CuAAC)作为点击化学的核心反应之一得到了广泛研究,并在材料、生物等许多领域中得到成功应用。然而,发展不对称CuAAC反应的研究却很有限,尽管这是合成手性叠氮、末端炔烃和三氮唑类等重要手性化合物的潜在重要方法,具有重要的学术意义和潜在应用价值。本论文研究了铜催化的不对称叠氮与炔烃的环加成反应来合成手性叠氮和手性三氮唑化合物,实现了高对映选择性的外消旋α-三级叠氮化
二维(2D)层状过渡金属二硫属化合物(TMDCs)作为一类新的原子层厚度的半导体,由于其自身独特的物理特性以及在光子学、光电子学和谷电子学的发展等方面具有的广阔应用前景,引起了研究者的广泛兴趣。二硫化钨(WS2)作为过渡金属二硫属化合物的典型代表材料,带隙随厚度具有高度可调性,而且单层WS2为直接带隙,能在室温下发光,使得人们对其光电器件应用抱有很高的期望。WS2的带隙是固定的,但是为了获得具有理
为满足清洁能源的转换与存储,超级电容器作为最具有应用前景的电化学储能设备之一,受到了广泛的关注。然而,传统的水系双电层电容器的能量密度难以满足日益更新的电子设备需求,故杂化超级电容器作为一种新型储能设备应运而生并取得了长足的发展。这主要由于杂化超级电容器结合了电池和电容器的优势,兼具高能量密度与高功率密度的特点。最近,锌基杂化超级电容器(ZHS)作为杂化超级电容器中新兴的储能器件,自2018年Fe
阿尔兹海默症(Alzheimer’s disease,AD)是一种以认知功能障碍和记忆力丧失为主要临床特征的神经退行性疾病,会对脑细胞及中枢神经系统造成不可逆转的伤害。在AD患者出现明显的临床症状之前,实现AD的早期诊断并及时地进行治疗干预是减少伤害的有效方法。已有研究表明环境污染物在AD的发病机制中起着重要作用,其中对镉(Cd2+)的神经毒性研究较多,表明Cd2+暴露会引发类似于AD的病理学变化
水体砷污染带来严重的环境和健康问题,吸附法是有效的水体除砷方法之一,吸附剂的结构特性显著影响除砷性能。金属-有机框架(MOFs)是一类具有高比表面积、孔径结构可控、中心金属和有机配体结构可调的多孔材料,对水体砷展现了极佳的吸附潜力。开展MOFs结构与砷吸附性能相关研究,将为进一步优化MOFs结构设计和环境应用潜力提供重要的指导作用。本论文依据缺陷调控、中心金属调控和有机配体金属化调控策略,通过改变
微塑料(Microplastic,尺寸<5 mm)作为一种新兴环境污染物日益受到全世界的密切关注。近年来,微塑料在海洋环境介质中的分布与污染特征已经被广泛报道。微塑料可以在生物体内富集并产生毒性效应,进而对生态环境和人类健康带来潜在的危害。虽然前期已有研究显示微塑料在海洋食物网各个营养级生物体内都有检出,但微塑料在生物体内的负载、转运与清除特征仍有待进一步研究。为此,本论文选取了两类与人类健康密切
中国共产党是一个以马克思主义为指导思想和理论基础的政党。一百年来,党坚持把马克思主义写在自己的旗帜上,坚持用马克思主义的立场、观点、方法观察时代、把握时代、引领时代,不断推进马克思主义中国化,实现了马克思主义中国化一次又一次飞跃。创立毛泽东思想,实现了马克思主义中国化的第一次历史性飞跃党的十九届六中全会公报指出,
期刊
在世界普遍城市化以及国内改革开放进程中,中国逐渐形成典型的以各级各类开发区为主要空间载体的快速城镇化路径。新型城镇化与乡村振兴等战略实践,使开发区可持续发展迎来新的转型机遇和现实挑战。长期扩增与广泛设置的过程日益凸显开发区这一特殊的发展模式,其逻辑揭示亟需地理学空间技术与空间理论的深度结合。研究基于时空多尺度综合、开发区与GIS空间分析结合、多主体要素相互作用,实现了开发区在多尺度时空格局刻画、时
实时加工动态环境中的信息是我们大脑适应性的一个重要功能。身处复杂的现实环境中,神经系统需要从中快速提取出有意义的信息,整合并编码进入记忆系统,以备不时之需。然而,在自然情境下,环境中哪些特征会对事件形成过程产生影响,神经系统对现实生活中情景编码的神经机制,以及如何在空间-时间序列上对事件加以整合这些问题依然不是很清楚。为了澄清这些问题,本研究使用了让动物观看自然情境构成的视频的实验范式。实验的每一
自工业革命以来,由于化石燃料的大量消耗,大气中CO2含量呈逐年升高趋势。CO2是导致气候变化的温室气体,但同时也是一种丰富、无毒、不易燃烧、易储存和运输的C1资源。将CO2作为C1资源进行利用,高度符合绿色化学发展方向,受到了科研工作者的广泛关注。环状碳酸酯是一类具有广泛用途的化学品,在充当绿色溶剂、合成中间体、塑料和药物的合成方面具有重要的作用。在众多转化CO2的方案中,将CO2与醇或环氧化合物