导读:本文包含了纤维刺激响应性论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:纤维,纺丝,纳米,凝胶,静电,疏水,温度。
纤维刺激响应性论文文献综述
郑勰,周一凡,陈思远,刘晓云,查刘生[1](2018)在《刺激响应性电纺纳米纤维》一文中研究指出采用静电纺丝法制备的、平均直径通常小于1000 nm的刺激响应性电纺纳米纤维是一种可响应外界刺激而发生物理化学性能改变的智能聚合物纤维,由它形成的纤维膜具有比表面积大、孔隙率高、对外界刺激产生响应速度快等优点,因此在诸多领域显示出诱人的应用前景,是近年来受到国内外高度关注的一种智能纳米材料。本文首先归纳了制备刺激响应性电纺纳米纤维的叁种方法。然后从成纤聚合物的合成或选用、纺丝液配制、静电纺丝和后处理4个方面讨论了制备过程中影响纳米纤维尺寸、结构和刺激响应性等性能的主要因素。接下来重点述评了除电场外的其他各种刺激响应性电纺纳米纤维的设计及其构建研究进展,另外介绍了这些刺激响应性电纺纳米纤维膜在分离与纯化、药物控制释放、伤口敷料、细胞培养、传感器与检测等方面的应用研究情况。最后,就它们的未来研究方向进行了展望。(本文来源于《化学进展》期刊2018年07期)
彭利[2](2018)在《基于微流体纺丝制备聚丙烯酰胺类凝胶纤维及其刺激响应性研究》一文中研究指出利用电场响应性水凝胶在电场作用下弯曲,可将其作为仿肌肉驱动器。然而,传统水凝胶响应速度慢、力学性能差,且报道的凝胶大多为块状、条状或片状,在制造人工肌肉驱动器时缺乏灵活性,从而极大地限制了其实际应用。基于上述问题,研究者们做了许多工作并取得了很大进展。在凝胶网络中掺杂石墨烯等电性能优异的添加剂,或者缩小凝胶尺寸制成凝胶纤维等均可提高凝胶的电场响应速度;而引入无机粘土作为交联剂形成纳米复合水凝胶可以增强凝胶的力学性能,但兼具快速电场响应性和优异力学性能的凝胶纤维目前还很少报道。微流体纺丝是近年来新出现的一种制备连续微米级凝胶纤维的有效手段,即纺丝原液在微流体芯片的微通道中流动而不接触微通道内壁,在微通道出口经物理或化学交联或固化成连续的纤维。目前报道的微流体纺丝多以聚合物溶液为纺丝原液,纤维的成型依赖于相分离或离子交联,导致形成的凝胶纤维力学性能较差;而少数从单体出发制备凝胶纤维的报道中,单体的聚合方式均是通过紫外光引发聚合反应,并不适合石墨烯掺杂或无机粘土交联的纳米复合凝胶的制备,因而具有一定的局限性。本论文以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为模型单体,建立一种基于微流体即时纺丝(on-chip microfluidic spinning)和芯片外自由基聚合(off-chip free radical polymerization)制备连续凝胶纤维的新方法。在此基础上将氧化石墨烯(GO)和无机粘土(Clay)引入到凝胶网络中形成氧化石墨烯/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/无机粘土/海藻酸钠(GO/PNIPAM/Clay/SA)纳米复合凝胶纤维,实现电场响应性和力学性能的同步提升。此外,基于GO/PNIPAM/Clay/SA凝胶纤维的近红外(NIR)光响应性,设计Y型同轴层流微流体芯片,通过微流体纺丝和自由基聚合制备连续的双层GO/PNIPAM/Clay/SA-PNIPAM/Clay/SA(GNC-NC)凝胶纤维,从而引入NIR光驱动性,将各向同性的体积收缩转变成各向异性的弯曲运动。论文的主要内容概括如下:(1)设计同轴层流微流体芯片,以单体NIPAM、交联剂、引发剂、催化剂和海藻酸钠组成的凝胶前驱体溶液为芯层溶液,氯化钙溶液为鞘层溶液,通过微流体纺丝制备连续的初生纤维,然后以初生纤维为模板通过自由基聚合制备连续的凝胶纤维。结果发现,阻止芯层溶液及初生纤维内单体等小分子的扩散是成功制备凝胶纤维的关键。因此,一方面在芯层溶液中引入海藻酸钠,不仅起到增加芯层溶液黏度而减少单体扩散的作用,又能通过离子交联获得连续的初生纤维;另一方面在聚合反应介质中引入了油溶性光引发剂安息香双甲醚(BDK),使初生纤维表层的单体进行光聚合固化成膜,阻止单体的扩散。通过研究微流体纺丝过程中鞘层溶液中氯化钙浓度和芯层溶液中海藻酸钠含量对凝胶纤维形态的影响,从而确定最佳配比:氯化钙浓度为200 mM,海藻酸钠含量为1wt.%。研究了PNIPAM/SA和PAM/SA凝胶纤维在电解质溶液中非接触直流电场响应行为,基于渗透压机理,含阴离子聚电解质海藻酸钠的PNIPAM/SA和PAM/SA凝胶纤维在电场作用下会向阴极弯曲。然而,当电解质溶液的温度高于PNIPAM/SA凝胶纤维的体积相转变温度(VPTT)时,PNIPAM/SA凝胶纤维会因温敏性而弯回中间位置并伴随着长度收缩。(2)以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了GO掺杂的GO/PNIPAM/BIS/SA复合凝胶纤维,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了凝胶纤维的结构和形态,研究了GO含量对凝胶纤维力学性能、溶胀性能、温度响应性和电场响应性的影响。结果表明:由于GO与PNIPAM间存在氢键相互作用,GO的加入使得凝胶纤维内部的孔洞尺寸减小,但对凝胶纤维的温敏性影响不大。此外,GO的引入不仅增强了凝胶纤维的力学性能,也提高了凝胶纤维的电场响应速度。(3)以无机粘土(Clay)为交联剂,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了连续的GO/PNIPAM/Clay/SA纳米复合凝胶纤维,考察了GO的引入对凝胶纤维中无机粘土交联作用的影响,研究了GO和无机粘土含量对凝胶纤维力学性能、溶胀性能和电场响应性的影响。结果表明:GO的存在使凝胶纤维中无机粘土含量略有损失,但不影响无机粘土的交联作用。与BIS交联的凝胶纤维相比,无机粘土交联的纳米复合凝胶纤维不仅具有较快的溶胀速率和较大的溶胀比,也表现出优异的力学性能和电场响应性。该凝胶纤维在0.1 M Na_2SO_4溶液中20 V电压下弯曲成90°所需的最短时间仅为3 s。增加GO含量、减小纤维直径和在一定范围内降低无机粘土含量均能提高凝胶纤维的电场响应速度。(4)设计Y型同轴层流微流体芯片,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了连续的GNC-NC双层凝胶纤维,探讨了其在NIR光照射下的驱动行为,研究了两凝胶层厚度比对其NIR光驱动行为的影响。结果表明:双层凝胶纤维在NIR光照射下先向GNC凝胶层弯曲,然后弯向NC凝胶层。由于GO对NIR光具有高效吸收和光热转换功能,使GNC凝胶层的升温速率更快,先达到其VPTT而发生收缩,导致双层凝胶纤维向GNC凝胶层弯曲;随后NC凝胶层的温度亦超过其VPTT而发生收缩,且NC凝胶层的收缩速率比GNC凝胶层更快,从而使双层凝胶纤维的弯曲方向发生改变,向NC凝胶层弯曲。(5)从大块凝胶入手,通过自由基聚合制备了GO/PAM/BIS/SA凝胶样条,考察了GO在凝胶网络中的作用,研究了GO和BIS含量对GO/PAM/BIS/SA凝胶样条力学性能的影响,同时以丙烯酰胺(AM)单体为原料、海藻酸钙纤维为模板,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了GO/PAM/BIS/SA凝胶纤维,并研究了其在电解质溶液中非接触直流电场响应性。结果表明:在无BIS存在的情况下,GO不能单独作为PAM网络的交联剂使用,但可以通过调节GO和BIS的含量改善GO/PAM/BIS/SA凝胶样条的力学性能。此外,基于双网络凝胶的机理,BIS交联的凝胶纤维也能实现高强度,在实验条件下凝胶纤维的断裂伸长率高达525%,且断裂强度为393 k Pa。同时该凝胶纤维也表现出较快的电场响应速度和较好的溶胀性能。(本文来源于《东华大学》期刊2018-05-01)
周一凡,查刘生,郑勰,周剑锋[3](2017)在《温度刺激响应性中空纳米纤维的制备与表征》一文中研究指出本文首先采用自由基溶液聚合法合成了聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺-co-丙烯酸十八烷基酯)(PNNS)叁元共聚物,用核磁共振波谱仪和傅里叶变换红外光谱仪确证了它的化学结构,用紫外可见光谱仪测得它的最低临界溶解温度为36℃。然后以PNNS溶解在乙醇和水中形成的溶液为壳纺丝液,矿物油为内核纺丝液,采用同轴电纺法制得具有核壳结构的纳米纤维,再用甲苯萃取其中的矿物油并进行热处理,得到在水介质中具有良好稳定性的中空纳米纤维。当壳纺丝液浓度为0.35g/ml时形成的中空纳米纤维粗细比较均匀、无串珠。用扫描电子显微镜和透射电子显微镜证实了纳米纤维的中空结构。制得的中空纳米纤维膜具有显着的温度刺激响应性,当水介质的温度从20℃升高到40℃时,膜的面积收缩率高达50%。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题G:药物控释载体高分子》期刊2017-10-10)
刘雷,肖力木,袁金颖[4](2016)在《二氧化碳刺激响应纤维膜润湿性调控》一文中研究指出作为一种"绿色"的刺激源,二氧化碳具有较好的生物相容性和膜渗透性,而且来源广泛,环保清洁,能够与脒基、叔氨基和胍基可逆结合。CO_2刺激响应聚合物,在高分子组装体、"智能"凝胶、功能化表面等众多领域具有广泛的应用前景~([1])。本工作中,合成了可二次交联的CO_2刺激响应聚合物,聚(甲基丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯)-co-甲基丙烯酸甲酯-co-聚(甲基丙烯酰氧)丙基叁甲氧基硅烷[PDEAEMA-PMMA-PTMSPMA](图1)。利用静电纺丝技术成功制备了直径约为(本文来源于《2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集》期刊2016-11-01)
车海龙[5](2015)在《二氧化碳刺激响应纳米纤维/纳米粒子的制备和性能研究》一文中研究指出刺激响应聚合物能够感受外界环境,并且随着外部刺激源的变化而使自身物理或化学特性发生较大改变。作为人体重要的内源性气体之一,二氧化碳具有较好的生物相容性和膜渗透性,而且来源广泛,环保清洁,能够与脒基、叔氨基和胍基可逆结合,是一种“绿色”的刺激源。二氧化碳刺激响应聚合物是指在通入CO_2前后,聚合物理化性质能够发生可逆转变的新颖刺激响应大分子体系。随着纳米技术、高分子化学和生物技术等学科的发展和交叉,不同种类的CO_2刺激响应纳米材料被不断开发出来,并在高分子组装体、“智能”凝胶、功能表面等众多领域具有广泛的应用前景。本文基于CO_2刺激响应聚合物,结合静电纺丝技术和磁性杂化纳米粒子制备方法,分别成功构筑了CO_2刺激响应纳米纤维和CO_2刺激响应磁性纳米粒子,利用多种表征手段研究了纳米材料的形貌、组成和性能,探索了其CO_2响应性,并对其在油/水“开-关”和药物可控释放中的应用进行了系统研究。通过合成CO_2刺激响应聚合物PMMA-co-PDEAEMA,利用静电丝技术成功制备了直径约为700 nm的CO_2刺激响应的“智能”纳米纤维。对纳米纤维的形貌和可控润湿性表面的性能进行了详细表征和研究。研究发现,CO_2刺激响应界面材料的润湿性行为由其化学组成和表面形貌共同决定。利用CO_2作为“绿色”驱动,纳米纤维膜表面可以实现在疏水(亲油)-亲水(疏油)之间相互转换,并可用作气体调控的油/水“开-关”。此外,作者探索了CO_2刺激响应聚合物在双向油水分离中的应用,通过CO_2/N2交替刺激,实现了对油和水的选择性分离,且稳定性好,可重复利用,对不同种类的油水混合体系都具有较高的分离效果。另一方面,通过结合高温分解法、溶胶-凝胶法和蒸馏沉淀聚合成功构筑了CO_2刺激响应的磁性纳米粒子Fe3O4@SiO2-PDMAEMA。研究发现,该有机/无机磁性杂化纳米粒子能够很好的分散于水溶液中,且在外磁场的调控下,可以可逆地聚集-分散,具有快速的磁响应性。进而,以Fe3O4@SiO2-PDMAEMA作为“智能”药物载体,通过CO_2/N2气体的交替刺激,调节药物释放的“开”和“关”,成功实现了定时、定量、定点给药。同时,细胞毒性实验表明,该CO_2刺激响应磁性杂化纳米粒子具有较好的生物相容性,在“磁靶向”药物可控释放中具有潜在的应用前景。(本文来源于《清华大学》期刊2015-05-01)
周应学,范晓东,汪喜,孔杰,刘洪强[6](2014)在《刺激响应性静电纺丝纤维及其应用》一文中研究指出刺激响应性电纺纤维因其优异的功能成为当前研究的热点。从物理刺激响应和化学刺激响应性能方面,结合纳米纤维的组成,结构,综述了电纺纤维的制备及性能。同时,讨论了刺激响应性电纺纤维在再生医学工程和药物植入释放方面的应用。结合多组分功能化,多刺激响应性的纳米纤维可望成为今后开发的方向。(本文来源于《2014中国功能材料科技与产业高层论坛摘要集》期刊2014-08-26)
车海龙,袁金颖[7](2013)在《静电纺丝法制备CO_2刺激响应纳米纤维》一文中研究指出近年来,刺激响应聚合物受到越来越多的关注,在外界环境的刺激下,其物理或化学性质会发生很大变化。CO2刺激响应聚合物是在通入CO2和排除CO2后,聚合物亲疏水性质能够发生很大改变而不引入其它杂质的新型刺激响应聚合物。静电纺丝技术是制备纳米材料的(本文来源于《2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题K:先进纤维》期刊2013-10-12)
张福全[8](2010)在《pH/温度刺激响应性共聚物微凝胶及其组装形成纤维的研究》一文中研究指出智能水凝胶纤维的尺度介于宏观块状智能水凝胶和智能微凝胶之间,结合了两者的优点,既有宏观块状智能水凝胶作为材料所要求的基本的力学性能,又有智能微凝胶比表面积大和对外界刺激响应速度快的特点,因此智能水凝胶纤维在组织工程、分离过滤、酶或催化剂载体、药物可控释放等方面有广阔的应用前景。由于智能水凝胶纤维通常具有交联结构,因此难以采用常规的纺丝方法来制备。本文尝试用冰晶体模板法使具有pH/温度双重刺激响应性的微凝胶在冰晶体模板中组装形成智能水凝胶纤维。该方法无需添加助剂,不使用有机溶剂,无其它副产物产生,因此是一种节省资源和环境友好性的制备方法。另外,制备过程中采用水为分散介质,完全在低温下操作,因此制得的智能水凝胶纤维应该具有良好的生物相容性,有望更适合用于生物医学领域。本文的具体研究工作及取得的研究结果主要分为以下叁个方面:(1)在pH为4.0和7.0的水介质中分别采用乳液聚合法使N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)共聚合成具有温度/pH双重刺激响应性的poly(NIPAM-co-AA)微凝胶。核磁共振氢谱,元素分析和电位滴定分析结果表明,在pH为4.0条件下合成的微凝胶中AA单元含量偏高。pH为4.0时合成的微凝胶的粒径随着单体AA用量的增加而增大,而pH为7.0时合成的微凝胶的粒径随着单体AA用量的增加而减小。通过动态激光光散射测试poly(NIPAM-co-AA)微凝胶的水动力学直径随水介质温度或pH值的变化关系后发现,pH为4.0条件下合成的微凝胶具有更明显的pH刺激响应性,其温度刺激响应性受水介质pH值的影响较大,表明AA单元有可能更均匀地分布于微凝胶聚合物网络中。(2)在pH为4.0和7.0的水介质中分别采用乳液聚合法使NIPAM和甲基丙烯酸(MAA)共聚合成具有pH/温度双重刺激响应性的poly(NIPAM-co-MAA)微凝胶。考察了反应介质pH值对NIPAM与MAA共聚行为的影响。另外结合第一部分研究结果,比较了在相同pH条件下AA和MAA分别与NIPAM共聚形成的pH/温度双重刺激响应性微凝胶的差异。结果发现在相同投料比的情况下,pH为4.0时合成的微凝胶中MAA单元含量更高,并明显高于相同pH条件下合成的poly(NIPAM-co-AA)微凝胶中AA单元的含量,微凝胶的温度刺激响应性受分散介质pH值的影响要明显小于poly(NIPAM-co-AA)微凝胶。(3)采用单向液氮冷冻的方法使poly(NIPAM-co-AA)微凝胶在冰晶体模板中组装形成了智能水凝胶纤维,场发射扫描电镜分析结果表明纤维由微凝胶粒子有序组装形成。考察了poly(NIPAM-co-AA)微凝胶乳液固含量、水介质pH值、微凝胶中AA单元含量对微凝胶在冰晶体模板中组装形成的产物形态的影响,结果发现微凝胶乳液固含量为1%左右时形成的产物为纤维,当水介质pH值为4.0时,微凝胶表面羧基处于未离解的中性状态,有利于形成纤维形态的产物,随着微凝胶中AA单元含量的升高,形成的纤维之间出现了网状结构。(本文来源于《东华大学》期刊2010-01-01)
徐健岩,俞力为,顾利霞[9](2007)在《pH刺激响应性HPAN/Ge水凝胶纤维的制备与表征》一文中研究指出制备了碱解聚丙烯腈(HPAN)与明胶(Ge)共混纺丝原液,以硫酸/饱和Na2SO4溶液为凝固浴,戊二醛为交联剂,湿法纺丝纺制了HPAN/Ge水凝胶纤维.研究了水凝胶纤维在不同pH值溶液中伸长、收缩和pH响应滞后行为.发现HPAN/Ge水凝胶纤维具有很快的响应速度,其响应时间随着明胶质量分数的增加而减少.当PAN质量分数为30%,Ge质量分数为70%时凝胶纤维的伸长和收缩响应时间最短,分别为0.59s和1.14s.HPAN/Ge水凝胶纤维的平衡溶胀伸长率随HPAN含量的增加而增加.(本文来源于《东华大学学报(自然科学版)》期刊2007年06期)
焦明立,俞力为,顾利霞[10](2005)在《HPAN/SPI水凝胶纤维的pH刺激响应性能》一文中研究指出探索了聚丙烯腈(PAN)和大豆分离蛋白(SPI)在NaOH水溶液中进行PAN碱解,然后挤到凝固浴中凝固、交联,制备水解聚丙烯腈(HPAN)/SPI水凝胶纤维的方法。通过测定凝胶纤维的平衡溶胀伸长率和溶胀伸长率,观察到HPAN/SPI水凝胶纤维的滞后和可逆的伸长/收缩行为,同时在不同组成的凝胶纤维中,随着PAN含量的逐渐增大,水凝胶纤维的响应速率呈现由小到大然后减小的变化规律,当 mPAN /mSPI =6/4时有最好的响应性能。(本文来源于《功能高分子学报》期刊2005年01期)
纤维刺激响应性论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
利用电场响应性水凝胶在电场作用下弯曲,可将其作为仿肌肉驱动器。然而,传统水凝胶响应速度慢、力学性能差,且报道的凝胶大多为块状、条状或片状,在制造人工肌肉驱动器时缺乏灵活性,从而极大地限制了其实际应用。基于上述问题,研究者们做了许多工作并取得了很大进展。在凝胶网络中掺杂石墨烯等电性能优异的添加剂,或者缩小凝胶尺寸制成凝胶纤维等均可提高凝胶的电场响应速度;而引入无机粘土作为交联剂形成纳米复合水凝胶可以增强凝胶的力学性能,但兼具快速电场响应性和优异力学性能的凝胶纤维目前还很少报道。微流体纺丝是近年来新出现的一种制备连续微米级凝胶纤维的有效手段,即纺丝原液在微流体芯片的微通道中流动而不接触微通道内壁,在微通道出口经物理或化学交联或固化成连续的纤维。目前报道的微流体纺丝多以聚合物溶液为纺丝原液,纤维的成型依赖于相分离或离子交联,导致形成的凝胶纤维力学性能较差;而少数从单体出发制备凝胶纤维的报道中,单体的聚合方式均是通过紫外光引发聚合反应,并不适合石墨烯掺杂或无机粘土交联的纳米复合凝胶的制备,因而具有一定的局限性。本论文以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为模型单体,建立一种基于微流体即时纺丝(on-chip microfluidic spinning)和芯片外自由基聚合(off-chip free radical polymerization)制备连续凝胶纤维的新方法。在此基础上将氧化石墨烯(GO)和无机粘土(Clay)引入到凝胶网络中形成氧化石墨烯/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/无机粘土/海藻酸钠(GO/PNIPAM/Clay/SA)纳米复合凝胶纤维,实现电场响应性和力学性能的同步提升。此外,基于GO/PNIPAM/Clay/SA凝胶纤维的近红外(NIR)光响应性,设计Y型同轴层流微流体芯片,通过微流体纺丝和自由基聚合制备连续的双层GO/PNIPAM/Clay/SA-PNIPAM/Clay/SA(GNC-NC)凝胶纤维,从而引入NIR光驱动性,将各向同性的体积收缩转变成各向异性的弯曲运动。论文的主要内容概括如下:(1)设计同轴层流微流体芯片,以单体NIPAM、交联剂、引发剂、催化剂和海藻酸钠组成的凝胶前驱体溶液为芯层溶液,氯化钙溶液为鞘层溶液,通过微流体纺丝制备连续的初生纤维,然后以初生纤维为模板通过自由基聚合制备连续的凝胶纤维。结果发现,阻止芯层溶液及初生纤维内单体等小分子的扩散是成功制备凝胶纤维的关键。因此,一方面在芯层溶液中引入海藻酸钠,不仅起到增加芯层溶液黏度而减少单体扩散的作用,又能通过离子交联获得连续的初生纤维;另一方面在聚合反应介质中引入了油溶性光引发剂安息香双甲醚(BDK),使初生纤维表层的单体进行光聚合固化成膜,阻止单体的扩散。通过研究微流体纺丝过程中鞘层溶液中氯化钙浓度和芯层溶液中海藻酸钠含量对凝胶纤维形态的影响,从而确定最佳配比:氯化钙浓度为200 mM,海藻酸钠含量为1wt.%。研究了PNIPAM/SA和PAM/SA凝胶纤维在电解质溶液中非接触直流电场响应行为,基于渗透压机理,含阴离子聚电解质海藻酸钠的PNIPAM/SA和PAM/SA凝胶纤维在电场作用下会向阴极弯曲。然而,当电解质溶液的温度高于PNIPAM/SA凝胶纤维的体积相转变温度(VPTT)时,PNIPAM/SA凝胶纤维会因温敏性而弯回中间位置并伴随着长度收缩。(2)以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了GO掺杂的GO/PNIPAM/BIS/SA复合凝胶纤维,通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了凝胶纤维的结构和形态,研究了GO含量对凝胶纤维力学性能、溶胀性能、温度响应性和电场响应性的影响。结果表明:由于GO与PNIPAM间存在氢键相互作用,GO的加入使得凝胶纤维内部的孔洞尺寸减小,但对凝胶纤维的温敏性影响不大。此外,GO的引入不仅增强了凝胶纤维的力学性能,也提高了凝胶纤维的电场响应速度。(3)以无机粘土(Clay)为交联剂,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了连续的GO/PNIPAM/Clay/SA纳米复合凝胶纤维,考察了GO的引入对凝胶纤维中无机粘土交联作用的影响,研究了GO和无机粘土含量对凝胶纤维力学性能、溶胀性能和电场响应性的影响。结果表明:GO的存在使凝胶纤维中无机粘土含量略有损失,但不影响无机粘土的交联作用。与BIS交联的凝胶纤维相比,无机粘土交联的纳米复合凝胶纤维不仅具有较快的溶胀速率和较大的溶胀比,也表现出优异的力学性能和电场响应性。该凝胶纤维在0.1 M Na_2SO_4溶液中20 V电压下弯曲成90°所需的最短时间仅为3 s。增加GO含量、减小纤维直径和在一定范围内降低无机粘土含量均能提高凝胶纤维的电场响应速度。(4)设计Y型同轴层流微流体芯片,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了连续的GNC-NC双层凝胶纤维,探讨了其在NIR光照射下的驱动行为,研究了两凝胶层厚度比对其NIR光驱动行为的影响。结果表明:双层凝胶纤维在NIR光照射下先向GNC凝胶层弯曲,然后弯向NC凝胶层。由于GO对NIR光具有高效吸收和光热转换功能,使GNC凝胶层的升温速率更快,先达到其VPTT而发生收缩,导致双层凝胶纤维向GNC凝胶层弯曲;随后NC凝胶层的温度亦超过其VPTT而发生收缩,且NC凝胶层的收缩速率比GNC凝胶层更快,从而使双层凝胶纤维的弯曲方向发生改变,向NC凝胶层弯曲。(5)从大块凝胶入手,通过自由基聚合制备了GO/PAM/BIS/SA凝胶样条,考察了GO在凝胶网络中的作用,研究了GO和BIS含量对GO/PAM/BIS/SA凝胶样条力学性能的影响,同时以丙烯酰胺(AM)单体为原料、海藻酸钙纤维为模板,通过微流体纺丝和自由基聚合制备了GO/PAM/BIS/SA凝胶纤维,并研究了其在电解质溶液中非接触直流电场响应性。结果表明:在无BIS存在的情况下,GO不能单独作为PAM网络的交联剂使用,但可以通过调节GO和BIS的含量改善GO/PAM/BIS/SA凝胶样条的力学性能。此外,基于双网络凝胶的机理,BIS交联的凝胶纤维也能实现高强度,在实验条件下凝胶纤维的断裂伸长率高达525%,且断裂强度为393 k Pa。同时该凝胶纤维也表现出较快的电场响应速度和较好的溶胀性能。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纤维刺激响应性论文参考文献
[1].郑勰,周一凡,陈思远,刘晓云,查刘生.刺激响应性电纺纳米纤维[J].化学进展.2018
[2].彭利.基于微流体纺丝制备聚丙烯酰胺类凝胶纤维及其刺激响应性研究[D].东华大学.2018
[3].周一凡,查刘生,郑勰,周剑锋.温度刺激响应性中空纳米纤维的制备与表征[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题G:药物控释载体高分子.2017
[4].刘雷,肖力木,袁金颖.二氧化碳刺激响应纤维膜润湿性调控[C].2016年全国高分子材料科学与工程研讨会论文摘要集.2016
[5].车海龙.二氧化碳刺激响应纳米纤维/纳米粒子的制备和性能研究[D].清华大学.2015
[6].周应学,范晓东,汪喜,孔杰,刘洪强.刺激响应性静电纺丝纤维及其应用[C].2014中国功能材料科技与产业高层论坛摘要集.2014
[7].车海龙,袁金颖.静电纺丝法制备CO_2刺激响应纳米纤维[C].2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题K:先进纤维.2013
[8].张福全.pH/温度刺激响应性共聚物微凝胶及其组装形成纤维的研究[D].东华大学.2010
[9].徐健岩,俞力为,顾利霞.pH刺激响应性HPAN/Ge水凝胶纤维的制备与表征[J].东华大学学报(自然科学版).2007
[10].焦明立,俞力为,顾利霞.HPAN/SPI水凝胶纤维的pH刺激响应性能[J].功能高分子学报.2005