2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、作為一種典型的溫度敏感性水凝膠,聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)在過去的幾十年里已經(jīng)吸引了眾多研究者的興趣。然而,傳統(tǒng)化學(xué)交聯(lián)的PNIPAAm水凝膠力學(xué)性能差,溶脹/消溶脹平衡速度緩慢,很大程度上限定了其應(yīng)用價值。因此,增強水凝膠的力學(xué)和快速響應(yīng)性能以擴大其應(yīng)用領(lǐng)域是目前主要的研究方向。
   采用一種由焦磷酸鈉改性的鋰皂石(Laponite XLS,Clay-S)作為交聯(lián)劑,我們先前已經(jīng)成功制備出高粘土含量的粘土/PNI

2、PAAm納米復(fù)合水凝膠(S-N水凝膠)。該水凝膠突破傳統(tǒng)的水凝膠力學(xué)性能差的特性,具有較高的斷裂強度和較大的斷裂伸長比,并且發(fā)現(xiàn)其機械強度隨著粘土含量的增加而增大,但其響應(yīng)行為卻呈現(xiàn)大幅度降低趨勢,影響了其實際應(yīng)用價值。
   由于S-N水凝膠擁有不同于傳統(tǒng)化學(xué)鍵合水凝膠的特殊物理交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),我們相信納米復(fù)合水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能經(jīng)后期處理會發(fā)生一定的改變,比如溶劑、熱和光處理等方法。據(jù)文獻報道,已有一些科研人員采用各種方式來提高

3、水凝膠的快速響應(yīng)性能。例如,Haraguchi采用冷凍干燥法制備多孔結(jié)構(gòu)水凝膠,張先正等人利用乙醇溶液控制水凝膠溶脹/消溶脹速度等。
   有鑒于此,本論文的工作著眼于在保證一定力學(xué)性能的同時,提高納米復(fù)合水凝膠的溶脹/消溶脹性能。主要研究內(nèi)容包括:
   (1)采用酸處理方法對高粘土含量的粘土/PNIPAAm納米復(fù)合水凝膠(S-N水凝膠)進行后期處理,發(fā)現(xiàn)S-N-H水凝膠退溶脹響應(yīng)速率和溶脹度有大幅度的提高,并保持了一

4、定的力學(xué)性能。系統(tǒng)研究和分析酸處理的濃度和時間對凝膠體系各方面性能的影響。
   (2)采用紫外光引發(fā)聚合法制備,含Ni(OH)2納米線的高粘土含量的粘土/PNIPAAm納米復(fù)合水凝膠(S-N-Ni水凝膠)。分析非離子表面活性劑聚乙二醇6000(PEG6000)和陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)對Ni(OH)2納米線在水溶液中分散情況的影響。并且歸納兩種表面活性劑的不同添加量對S-N-Ni凝膠力學(xué)性能影響的差異。

5、最終確定出水凝膠紫外光引發(fā)聚合的最佳工藝。
   (3)鑒于Ni(OH)2易溶于酸,通過酸處理的方法將S-N-Ni凝膠制備成含一維孔洞結(jié)構(gòu)的高粘土含量的粘土/PNIPAAm納米復(fù)合水凝膠(P-S-N水凝膠)。該凝膠在保證一定力學(xué)性能的基礎(chǔ)上,具備超響應(yīng)性能。同時,對其力學(xué)性能、溶脹/消溶脹行為等方面進行了歸納和總結(jié)。
   這種具有良好溶脹度和快速消溶脹速率性能的含一維孔洞結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合水凝膠有望進一步拓寬在環(huán)境、生物、

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