超分子自愈合水凝胶的制备及性能研究

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1、O63公开分类号：____________密级：______________11646ＵＤＣ：___620______单位代码：______________硕士专业学位论文论文题目：超分子自愈合水凝胶的制备及性能研究1511086373学号：_________________________姓名：_________________________张政专业学位类别：________________________工程硕士专业学位领域：________________________材料工程学院：_________________________材料科学与化学工

2、程学院指导教师：_________________________王邃副教授合作导师：_________________________徐科工程师论文提交日期：2018年06月25日AThesisSubmittedtoNingboUniversityfortheMaster’sDegreePreparationandinvestigationforsupramolecularself-healinghydrogelCandidate：ZhengZhangSupervisors：AssociateProfessorSuiWangEngineerKeXuFacu

3、ltyofMaterialScienceandChemicalEngineeringNingboUniversityNingbo315211，ZhejiangP.R.CHINADate:June25,2018宁波大学硕士专业学位论文超分子自愈合水凝胶的制备及性能研究摘要超分子水凝胶是指通过超分子作用连接而成具有三维网络结构的聚合物凝胶。与传统共价键形成的凝胶相比，超分子水凝胶具有很多优异的性能，尤其是自愈合性能。在本课题研究中，我们合成了一系列聚乙烯醇基自愈合水凝胶，并对其进行了性能表征及应用研究。具体内容包括如下：1.聚乙烯醇/壳聚糖碳量子点超分子自愈合水

4、凝胶的制备本研究总结和改进了文献中已有的壳聚糖碳量子点的合成方法成功制备了壳聚糖碳量子点，然后将其均匀地分散在聚乙烯醇溶液中，对所得的溶液进行冻融处理，成功制备出了聚乙烯醇/壳聚糖碳量子点超分子自愈合水凝胶，并对所得的凝胶进行了性能表征。结果显示凝胶在冷冻时间8小时、自愈合时间12小时、分隔时间0小时，凝胶自愈合效果达到最佳；同时，热性能比聚乙烯醇水凝胶有了显著的提高。聚乙烯醇/壳聚糖碳量子点水凝胶还显示出了良好的荧光特性，表明了在荧光检测领域可能具有一定的潜在应用价值。2.pH敏感型聚乙烯醇/氧化石墨烯自愈合水凝胶的制备及热性能研究本研究总结了文献中已有的

5、氧化石墨烯的合成方法成功制备了氧化石墨烯溶液，然后将其均匀地分散在聚乙烯醇溶液中，对聚乙烯醇/氧化石墨烯混合溶液进行了冻融处理，制备了一系列不同比例的聚乙烯醇/氧化石墨烯超分子自愈合水凝胶，并对所得凝胶进行了性能表征和潜在应用研究。结果显示氧化石墨烯量的改变（a-d），使得凝胶的pH敏感性发生了变化并分别在pH=7（a和b）、pH=6（c）以及pH=4（d）时达到溶胀吸收峰；凝胶的热性能随着氧化石墨烯量的增加逐渐增强，其中d配比凝胶热性能最佳，b、c配比凝胶热性能接近；b配比凝胶自愈合效果最好，并且在自愈合时间为12小时、分隔时间为0小时，自愈合效果达到最佳

6、。聚乙烯醇/氧化石墨烯复合水凝胶在离子、染I超分子自愈合水凝胶的制备及性能研究料吸附领域中也显示了巨大的潜力。3.聚乙烯醇/壳聚糖超分子水凝胶：一个双网络的设计本研究调研和总结了之前文献中已有的聚乙烯醇/壳聚糖水凝胶的合成方法，然后将之前合成的氧化石墨烯溶液均匀分散在聚乙烯醇/壳聚糖混合溶液中，对均匀混合后的溶液进行了冻融处理，成功制备了聚乙烯醇/壳聚糖超分子自愈合水凝胶，并对所得凝胶进行了性能表征。结果显示聚乙烯醇/壳聚糖超分子水凝胶具有良好的pH响应性和温度敏感性，分别在pH=7.5（T=25℃）、T=40℃（pH=7.5）达到溶胀吸收峰；所得凝胶的自愈

7、合平衡时间随着温度的升高而逐渐缩短，并且在50℃时达到最佳为8小时。关键词：超分子水凝胶，自愈合性能，聚乙烯醇，壳聚糖，氧化石墨烯II宁波大学硕士专业学位论文Preparationandinvestigationforsupramolecularself-healinghydrogelAbstractSupramolecularhydrogelisasoftpolymericmaterialcomposedofthreedimensionalnetworkinducedbynon-covalentinteractions.Comparedtotraditio

8、nallycovalentones,supramol