试述分散性多形功能性聚膦腈微纳米材料可制约备流程

论文导读：
摘要：基于纳米级以及微米级有机无机杂化高分子材料优异的性能和广泛的运用，其越来越受到科研工作者的关注。聚膦腈作为继有机硅材料之后最重要的一类无机聚合物，线型聚膦腈由于其主链优异的柔顺性、结构可设计性强等特点，已经制备出大量各种优异性能的聚合物材料，并在能源、信息、医疗、安全等领域成功运用；交联型聚膦腈微纳米材料作为聚膦腈材料的全新领域，也取得了重要进展，已成功制备出多种不同微观形貌及优异性能的聚合物。与线性聚膦腈相比，交联聚膦腈具有更好的热稳定性、溶剂稳定性以及某些特异的功能特性，结合微纳米尺寸的优异特点，将使聚膦腈材料在更多高新科技领域展现出更好的运用效果，交联聚膦腈微纳米材料的探讨也越来越受到科研工作者的关注。先前课题组对交联聚膦腈材料的探讨主要集中于含有两苯环的双官能团单体，如4,4’-二羟基二苯砜，双酚AF，4,4’-二氨基二苯醚等与六氯环三膦腈之间的交联反应，并对其产物性能及在载药、超疏水材料及荧光传感检测爆炸物等领域进行了运用探讨。本论文是在对于交联聚膦腈微纳米材料探讨的基础上，基于先前与六氯环三膦腈反应单体中均含两个苯环，两个可反应性基团，以及弱键等特点，且所制备微球的均一性较难制约的缺陷，主要通过对含有单苯环的、两个或多个可反应性活性基团的单体与六氯环三膦腈反应的条件及产物性能的探讨，扩大交联聚膦腈反应系统，并进一步探究交联聚膦腈的反应机理。通过对间苯二酚、对苯二酚、对氨基苯酚、、二羟基苯磺酸钾与六氯环三膦腈反应的实验探讨，表明具有单苯环的、两个或多个功能性基团的单体可在温和条件下与六氯环三膦腈反应成功制备交联聚膦腈，通过合理制约条件，可制备单分散的功能性聚膦腈微纳米材料。本论文主要介绍与六氯环三膦腈的交联反应，通过制约条件和简单处理可成功制备出具有良好单分散性的功能性聚膦腈实心微球和空心碗状结构微球，对其性能进行了测试表征，并对其制备机理进行了探讨探讨。具体内容如下：（1）以与六氯环三膦腈为共聚单体，三乙胺为缚酸剂，乙腈为溶剂，在超声条件下通过交联缩聚反应制备了粒径为600nm~1100nm的聚（环三膦腈-co-）微球，探讨了样品滴加方式、超声功率、反应温度、单体浓度等因素对所制备微球粒径及单分散性的影响。实验发现采取一次加入法时所制备的聚膦腈微球具有更好的单分散性；当单体浓度确定时，温度以及超声功率对微球的粒径影响较小；单体浓度是影响聚膦腈微球粒径的主要因素，随着单体浓度的升高，微球的粒径也在逐步增大，这符合交联聚膦腈制备的有机物吸附机理。论文对在最优条件下制备的聚膦腈微球的热性能及光学性能进行了探讨，表明该膦腈微球具有很好的热稳定性、宽的高强度紫外--可见吸收、本征荧光性能以及良好的荧光稳定性，在阻燃材料、太阳能光电转换材料、荧光生物检测等领域具有潜在的运用价值。（2）在对六氯环三膦腈与反应制备的聚膦腈微球进行后处理时，发现经过不同的溶剂处理后微球可转变为具有特殊空心碗状结构的聚合物，经过对溶剂、处理时间及浓度等的探讨，利用扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜等手段确定了其独特的空心碗状形貌，并对实心微球的制备历程和经过丙酮处理后由实心微球到空心碗状结构的转变历程进行了进一步的探讨探讨，结合碳化实验结果及X射线衍射浅析，表明微球内核为聚合度较低的聚合物，结合溶剂处理微球时碗状结构的形成历程，提出了有机物溶胀扩散机理，对探讨交联聚膦腈的反应机理有一定的推动作用。结合该聚合物独特的空心碗状结构以及聚膦腈材料的生物相容性等优异性能，其有望运用于负载功能性客体分子以满足不同的运用要求，具有很好的运用价值。关键词：聚膦腈论文有机无机杂化论文单分散性论文微球论文碗状论文荧光论文功能化论文自组装论文
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Abstract7-13
第一章 绪论13-38

1.1 聚膦腈材料介绍13-16

1.2 单分散功能性聚合物微球16-20

1.3 多形空心微纳米材料20-23

1.4 本课题的提出23-29

1.4.1 对苯二酚初步探讨24-25

1.4.2 间苯二酚初步探讨25-26

1论文导读：
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4.3 对氨基苯酚初步探讨26-27

1.

4.4 二羟基苯磺酸钾初步探讨27-29

参考文献29-38 第二章 单分散功能性聚膦腈微球的制备38-60

2.1 主要试剂及仪器39-40

2.2 测试设备及策略40-41

2.1 傅立叶红外光谱40

2.2 场发射扫描电子显微镜40

2.3 高分辨透射电子显微镜40

2.4 热失重浅析40

2.5 紫外可见吸收光谱40-41

2.6 荧光性能测试41

2.3 不同影响因素对产物微观形貌的影响41-43

2.3.1 反应时间对产物微观形态的影响41

2.3.2 滴加方式对产物微观形态的影响41

2.3.3 反应温度对产物微观形态的影响41-42

2.3.4 超声功率对产物微观形态的影响42

2.3.5 单体浓度对产物微观形态的影响42-43

2.4 结果与讨论43-57

2.4.1 反应时间对产物微观形态的影响浅析43-44

2.4.2 滴加方式对产物微观形态的影响浅析44-45

2.4.3 反应温度对产物微观形态的影响浅析45-46

2.4.4 超声功率对产物微观形态的影响浅析46-47

2.4.5 单体浓度对产物微观形态的影响浅析47-48

2.4.6 不同影响因素浅析总结48-49

2.4.7 微球制备机理浅析49-51

2.4.8 聚膦腈微球的结构及性能浅析51-57

2.4.8.1 红外浅析51-52

2.4.8.2 热重浅析52-53

2.4.8.3 紫外及荧光性能浅析53-57

2.5 本章小结57-58

参考文献58-60
第三章 空心碗状聚膦腈微球的制备60-83

3.1 主要试剂及仪器63

3.2 测试设备及策略63-65

3.

2.1 傅立叶红外光谱63-64

3.

2.2 场发射扫描电子显微镜64

3.

2.3 高分辨透射电子显微镜64

3.

2.4 热失重浅析64

3.

2.5 原子力显微镜64

3.

2.6 碳化实验64

3.

2.7 X射线衍射浅析64-65

3.

2.8 氮吸附浅析65

3.3 空心碗状聚膦腈微球的制备65-66

3.1 聚膦腈微球的制备65

3.2 空心碗状结构微球的制备65-66

3.4 碗状形貌及形成机理的探讨66-79

3.4.1 不同溶剂处理产物微观形貌的变化66-67

3.4.2 不同处理时间下产物微观形貌的变化67-69

3.4.3 丙酮处理不同浓度PCTP微球形貌变化69-70

3.4.4 制备PCTP微球历程的探讨70-71

3.4.5 结果与讨论71-79

3.4.5.1 碗状结构微球的红外浅析71-72

3.4.5.2 碗状结构微球的热浅析谱图72

3.4.5.3 碗状结构微球制备原理浅析72-75

3.4.5.4 微球碳化后TEM及BET浅析75-78

3.4.5.5 X射线衍射浅析78-79

3.5 本章小结79-80

参考文献80-83
第四章 全文总结83-86

4.1 实验成果总结83-84

4.2 探讨展望84-86

硕士期间发表学术论文及申请专利86-87
致谢87