纳米复合水凝胶 开题报告

11.02.16-11.03.04
11.03.05 11.03.06-11.04.15 11.04.15-11.05.28 11.06.16-11.06.30
谢谢！ 谢谢！
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研究背景
土壤改良剂 土壤保水剂
农林园艺 生物医学
创敷材料 药物释放 载体
特殊材料
形状记忆材料 温百度文库材料 pH敏感材料 敏感材料
高分子水凝胶
其他
建筑
防水堵漏剂 水泥防护剂
包装材料、香料缓释剂、凝胶防焰剂、 包装材料、香料缓释剂、凝胶防焰剂、防火布
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研究背景
水凝胶特性 t 平衡溶胀率不高 t 机械强度不足 t 合成方法的局限性 t 水凝胶的响应速度慢
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研究意义
·解决传统水凝胶中存在的问题 解决传统水凝胶中存在的问题
·将辐射化学技术应用于水凝胶材料的制备 将辐射化学技术应用于水凝胶材料的制备 ·为今后智能型水凝胶材料的设计制备提供基础
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实验方案
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时间进度
时间 10.12.01-10.12.31 11.01.01-11. 02.15 内容 确定研究方向，查阅相关文献 文献阅读 选两篇外文文献翻译 译文的批改校正 文献综述、开题报告的撰写 完成开题PPT 准备实验仪器和药品 搭建实验装备，开始实验 石墨复合纳米水凝胶的制备 材料各项性能表征、测试 撰写毕业论文 修改毕业论文 论文答辩 18
[1] 朱秀芳 聂玉静 杨明 等. pH值/电场双重敏感水凝胶的合成及性能测定 朱秀芳, 聂玉静, 杨明, 电场双重敏感水凝胶的合成及性能测定[J]. 粘接 粘接,2010,(06):34-37. 值 电场双重敏感水凝胶的合成及性能测定 [2] 黄玉萍 张丽华 敏感性水凝胶的合成及响应原理 黄玉萍, 张丽华. 敏感性水凝胶的合成及响应原理[J]. 胶体与聚合物 胶体与聚合物,2009,27(1):32-35
纳米复合水凝胶的 制备及性能研究
指导老师: 指导老师 XXX 学 生: XXX 专 业: XXX
1 研究背景及国内外现况 2 主要研究内容、课题意义 主要研究内容、 3 技术路线、关键技术和方案 技术路线、 4 进度安排
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研究背景
水凝胶特性
Y 高吸水性 Y 良好的弹性和可塑性 Y 良好的生物相容性和粘附性
[1] Kazutoshi Haraguchi, Huan-Jun Li, Liyuan Song. Unusually High Hydrophobicity and Its Changes Observed on the Newly-created Surfaces of PNIPA/clay Nanocomposite Hydrogels[J]. Journal of Colloid and Interface Science,2008,326(1):41- 50.
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表征手法
微观结构 力学性能 热分析 电刺激响应性能 温敏响应性能
SEM、AFM、TEM 、 、 万能试验机 DSC、TG及DMTA 、 及 施加电场测位移 紫外可见分光光度仪
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关键技术
(1) 纳米石墨片层良好分散 (2) 对辐照条件优化 铁粉还原 还原纳米氧化石墨片层 (3) 铁粉还原纳米氧化石墨片层
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国内外现状
容建华等利用纳米尺寸的钠基黏土制备了纳 容建华等利用纳米尺寸的钠基黏土制备了纳 钠基黏土 米复合水凝胶，具有优异的吸水性 吸水性。 米复合水凝胶，具有优异的吸水性。
[1] 容建华 陈敏 胡永红 等. 纳米复合水凝胶的制备与表征 容建华; 陈敏; 胡永红,等 纳米复合水凝胶的制备与表征[J]. 暨南大学报 2005,26(05):657暨南大学报, 661.
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研究内容
以天然鳞片石墨为原料，采用Hummers 石墨为原料 Hummers法制备 （1） 以天然鳞片石墨为原料，采用Hummers法制备 超声波粉碎技术制备石墨纳米片层 氧化石墨，再利用超声波粉碎技术制备石墨纳米片层。 氧化石墨，再利用超声波粉碎技术制备石墨纳米片层。 （2）将石墨纳米薄片分散与NIPA水溶液中，采用 将石墨纳米薄片分散与NIPA水溶液中， NIPA水溶液中 高能射线辐照聚合 然后采用铁粉还原 聚合。 铁粉还原法恢复石墨 高能射线辐照聚合。然后采用铁粉还原法恢复石墨 纳米薄片的导电性。 纳米薄片的导电性。 （3）制备一系列具有不同结构、组成的PNIPA/纳米 制备一系列具有不同结构、组成的PNIPA/纳米 PNIPA/ 石墨微片复合水凝胶材料，考察材料的力学性能， 石墨微片复合水凝胶材料，考察材料的力学性能， 力学性能 温度响应性能及电场敏感性。 温度响应性能及电场敏感性。
[1] Kiatkamjornwong S, Chomsaksakul W, Sonsuk M. Radiation Modification ofWater Absorption of Cassava Starch by Acrylic Acid/acrylamide [J]. Radiat Phys Chem,2000,59(4):413- 427.
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国内外现状
黄玉萍等利用交联共聚， 黄玉萍等利用交联共聚，接枝共聚以及互穿网络等 温度和 敏感的水凝胶 敏感的水凝胶。 方法合成具有对温度 方法合成具有对温度和pH敏感的水凝胶。 朱秀芳在水凝胶中加入亚硫酸氢钠（ ）、过硫 朱秀芳在水凝胶中加入亚硫酸氢钠（SBS）、过硫 ）、 酸铵（ 电场刺激下感应敏感 酸铵（APS)，其复合水凝胶在电场刺激下感应敏感。 ，其复合水凝胶在电场刺激下感应敏感。
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国内外现状
日本 Haraguchi 研究组以层状锂藻土既作为 研究组以层状锂藻土既作为 锂藻土 填充剂和交联剂的工艺， 填充剂和交联剂的工艺，成功地制备了具有规整 结构的无机纳米复合水凝胶材料，其材料机械性 结构的无机纳米复合水凝胶材料，其材料机械性 能得到大幅提高。Haraguchi等也尝试使用TiO2和 得到大幅提高。Haraguchi等也尝试使用TiO 等也尝试使用 纳米粒子的分散液与NIPAm原位聚合。 NIPAm原位聚合 SiO2 纳米粒子的分散液与NIPAm原位聚合。
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课题的提出
N-异丙基丙烯酰胺 异丙基丙烯酰胺 鳞片石墨
电场和 对电场和温度 敏感的复合水 凝胶
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课题的提出
·电场和温度场很容易施加且易于调控 PNIPA具有良好的温度敏感特性 ·PNIPA具有良好的温度敏感特性 ·石墨导电，层状结构 石墨导电， 石墨导电 采用Fe Fe粉还原可以减少化学污染 ·采用Fe粉还原可以减少化学污染 ·辐射合成更经济，更环保 辐射合成更经济，
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国内外现状
辐射法合成水凝胶，是一种简单环保的合成方法。 辐射法合成水凝胶，是一种简单环保的合成方法。 合成水凝胶 Kiatkamjornwong 等在 射线引发下 将丙烯酰胺 等在γ射线引发下,将丙烯酰胺 射线引发下 和丙烯酸混合单体与木薯淀粉进行接枝共聚,制备出 和丙烯酸混合单体与木薯淀粉进行接枝共聚 制备出 多孔高分子水凝胶材料。 多孔高分子水凝胶材料。