导　　师： 周健

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 智能纳米孔在微流控,物质分离,防污等方面应用备受人们的青睐。本文综述了各种响应性纳米孔和智能纳米孔的应用等。通过耗散粒子动力学方法研究响应性智能膜开关效应的机理以及探究影响智能膜开关效应的因素,这为在实验上研究智能膜开关效应提供了一定的理论基础。首先,本文研究了pH响应性嵌段聚合物(聚丙烯酸-聚-2-乙烯基吡啶PAA-P2VP)接枝在纳米孔内的开关效应。研究发现,只有wall-PAA-P2VP嵌段序列才能在不同的环境下形成智能响应性开关。同时得出,接枝密度和链长是影响纳米孔开关效应的重要因素。在控制嵌段聚合物的接枝密度和链长的条件下,可以实现共聚物刷修饰的纳米膜孔在不同的pH值条件下的开关效应。研究不同嵌段比对智能膜孔的大小影响,发现随着PAA嵌段比例的增大,嵌段聚合物膜孔的大小逐渐减小,直至几乎闭合。其次,研究了双响应性嵌段聚合物修饰的纳米孔的开关效应。通过在纳米孔内接枝同时具有温度和pH响应的嵌段聚合物(N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酸),研究不同的嵌段序列对纳米孔开关效应的影响,结果表明只有wall-PNIPAM-PAA嵌段序列可以实现纳米孔在不同条件下的不同开关效应。同时,本文还探究了接枝密度、链长和嵌段比例对纳米孔开关效应的影响,结果表明,中高等接枝密度、适合的链长和中等比例的嵌段比可以实现不同特征的纳米孔,用于控制纳米孔的开关效应。最后,研究了两性离子聚合物修饰纳米孔的开关效应。探讨了不同的pH和溶液盐浓度对纳米孔开关效应的影响。结果发现,在不同的pH值下,较高接枝密度和相对较长的链长才能实现纳米孔的开关效应;在盐浓度影响的条件下,相对较低的接枝密度和较短的聚合物链长即可实现纳米孔的开关效应,且在不同的盐浓度下,纳米孔的大小变化不同。通过比较pH和�

关 键 词： 响应性聚合物 纳米孔 开关效应 耗散粒子动力学

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