| 可控缓释材料与薄膜研究 | |
| 刘钦泽 | |
| Subtype | 工学博士 |
| Thesis Advisor | 周峰 |
| 2012-05-28 | |
| Degree Grantor | 中国科学院研究生院 |
| Department | 固体润滑国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 材料学 |
| Keyword | 聚多巴胺 胶囊 控释 自修复 Polydopamine Capsule Controlled Release Self-healing |
| Abstract | 胶囊技术的研究由来已久，但随着材料科学的发展和可控缓释技术的进步，微胶囊在许多领域表现出优异的性能，这使得具有控释性能的胶囊依然是近年来的研究热点之一。本论文在深入调研相关文献的基础上，研究了几种具有可控释放功能的材料和涂层，实现了胶囊材料对小分子物质的选择性装载以及可自修复的表面润湿特性。主要研究内容和结论如下： 1. 运用原位聚合法，以单分散的聚苯乙烯微球为模板制得聚多巴胺胶囊，并以甲基橙和罗丹明6G分别带有负电荷和正电荷为探针分子，系统研究了不同pH值下聚多巴胺胶囊对小分子的选择性装载行为。实验结果表明：在较高pH值下(pH=8.5)，可选择性装载带有正电荷的小分子；在较低pH值下(pH=2.0)，则选择性装载带有负电荷的小分子。zeta-电位的结果表明聚多巴胺胶囊表面在高pH值下带有负电荷，低pH值下则带有正电荷，因此利用不同pH值下聚多巴胺胶囊表面呈现不同电荷形式，分别与探针分子产生静电吸引或排斥，从而实现聚多巴胺胶囊对探针分子具有pH值响应性的装载行为。此外，以甲基橙为探针分子研究了聚多巴胺胶囊的释放行为，发现其释放行为受pH和溶剂性质的影响。 2. 结合聚多巴胺可以与有机胺类物质发生迈克尔加成反应或希夫碱反应，利用聚多巴胺的抗紫外抗氧化作用和胶囊的缓释和保护作用，制备具有低表面能和自修复功能的Pdop@Silica-ODA胶囊，并将它们应用于涂层制备。研究其超疏水性能、自修复性能和机理。 3. 利用多孔氧化铝具有的良好装载和释放功能，制备了Al2O3-ODA膜和Pdop@Al2O3-ODA膜，通过原子氧、质子、电子和紫外的辐照实验，证明它们在经过辐照后具有良好的自修复性能；多孔材料具有装载耐辐照材料以增强抗辐照性能能；聚多巴胺具有一定的抗原子氧和质子辐照的能力，在表层进行聚多巴胺修饰后可以增强耐辐照能力和自修复能力，有望应用于耐辐照材料领域。 4. 为解决现有调控释放过度依赖环境变化的缺点，制备了可重复利用的PDMS(PEG)复合膜并研究其装载和释放性能。研究发现，PDMS(PEG)复合膜可以通过两种方法装载目标小分子，其释放是扩散可控释放，遵循斐克定律。静态的拉伸可增加其释放速率，且随拉伸率的增大，释放速度加快；此外，氧等离子处理也可有效增加释放速率。在研究动态拉伸对PDMS(PEG)复合膜释放的影响时发现动态拉伸可以明显增加释放速率，随PDMS(PEG)复合膜拉伸率和拉伸速率的增大，释放速度加快，提出了控释自修复的机理。 5. 利用多孔二氧化硅装载性能制备了PDMS(Silica)复合膜并研究了它在水体系和乙醇体系的释放行为。发现乙醇预处理对PDMS(Silica)复合膜的释放动力学有显著的影响。当PDMS(Silica- Rh6G)复合膜直接在乙醇体系中进行释放时，该释放遵循Fick扩散定律，符合Higuchi释放模型；当PDMS(Silica-Rh6G)复合膜经乙醇预处理，其在乙醇体系中进行的释放是零级释放，释放量与释放时间成正比。其原因是预处理使得PDMS链松弛，形成溶剂微通道，溶解染料小分子。此外，研究了静态拉伸对PDMS(Silica-Rh6G) 等复合膜释放的影响，通过拉伸膜可以增加释放速率，并对此进行了合理解释。 |
| Funding Project | 材料表面与界面行为研究组 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/2811 |
| Collection | 固体润滑国家重点实验室（LSL） |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 刘钦泽. 可控缓释材料与薄膜研究[D]. 中国科学院研究生院,2012. |
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| 201232刘钦泽.pdf（7360KB） | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Application Full Text | |||
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