动态共价键构筑的葫芦[6]脲三维网络聚合物

来源 :内蒙古大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanghai19881016
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近几十年来,超分子化学在化学、医学、药剂学,材料科学等多领域引起了人们的广泛关注。葫芦脲作为大环化合物含有独特的空腔,有识别特定分子和自组装等的能力,在材料科学领域中和其他领域中有出色的利用价值。其次热力学平衡下所形成的动态共价键是可逆的、可控的、可调的。然而这种平衡可以被物理或化学刺激所打破,这表明了动态共价键的刺激响应特性,这种特殊性能已广泛应用于各个领域。本论文应用葫芦[6]脲衍生物和动态共价键制备了智能聚合物材料,并对其性质进行了研究与表征。主要分为以下几个部分:(1)将甲基丙烯酸CB[6]酯(CB[6]-MA)、甲基丙烯酰肼(MH)和丙烯酰胺(AM)通过自由基共聚法制备了一系列共聚物(PAM-CB[6]MA-MH)。应用酰肼与醛基形成独特的动态共价性能,制备的三维网络结构水凝胶具有自愈合和p H响应特性。此外,该共聚物中的CB[6]单元具有许多非共价键位点。因此,可负载1-氨基芘得到非共价配合物PAM-CB[6]MA-MH·1-Aminopyrene,该配合物能有效检测水溶液中的Cu2+,本论文将CB[6]接枝在动态共价修复材料上,可以进一步扩展其应用。(2)以甲基丙烯酸CB[6]酯(CB[6]-MA)、甲基丙烯酰肼(MH)和聚乙烯醇等为单体,通过自由基聚合制备共聚物。应用酰肼基团与醛基,羟基与硼氧基形成的可逆动态共价键和聚乙烯醇链的可逆结晶,使该水凝胶具有多重形状记忆效应。同时利用葫芦[6]脲独特的空腔结构与碳化聚合物点(CPDs)主客体结合,制备超分子聚合物水凝胶,可以有效检测铁汞离子。制备的新型水凝胶扩展了形状记忆水凝胶的应用范围并为检测金属离子提供了新方法。(3)以甲基丙烯酸CB[6]酯(CB[6]-MA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMB)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和甲基丙烯酰肼(MH)等原料,通过自由基聚合的方法制备EDMB-BMA-MH-CB[6]MA膜。利用乙二醛与酰肼基团的动态共价键,可以改变膜表面的粗糙度,有利于改变其表面性质。制备的Glyoxal/DMB-BMA-MH-CB[6]MA膜具有耐盐性及超亲油疏水特性。该膜制备简单,可以有效分离煤油与水且效率高、多次循环使用、有较高的稳定性,这为高效选择性油水分离膜材料提供了可行性研究思路。
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