《基於組裝單體的RAFT聚合構建功能聚合物微納米管》是依託清華大學，由唐黎明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於組裝單體的RAFT聚合構建功能聚合物微納米管
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：唐黎明
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出通過“組裝單體邊聚合邊溶解”途徑製備聚合物微納米管，該製備過程包括兩步：（1）丙烯醯胺類單體組裝成不同尺度及形貌的組裝單體；（2）通過組裝單體的RAFT聚合直接製備聚合物管。探索各種類型組裝單體特別是納米組裝單體的轉化條件。通過控制RAFT聚合條件及溶液產物形貌，構建具有不同表面微結構的聚合物管。通過功能單體的共聚合、分步聚合等方法，實現聚合物管的功能化，並通過結合表面微結構調控技術，製備具有不同表面微結構的功能聚合物管。通過研究聚合物管的形成機理，明確RAFT聚合的調控作用，並建立控制產物形態結構的技術。通過測定不同功能化聚合物管對客體分子的吸附及釋放特性，揭示結構參數（包括形態、尺度、表面微結構等）與功能的關係。本項目發展的構建聚合物管的方法，具有簡單、高效、形貌易於控制的特點，豐富了聚合物管的製備技術，並為其他中空聚合物微納米結構的製備提供一條全新途徑。
結題摘要
本項目系統研究了氫鍵超分子體系的構建、模板合成聚合物以及材料的特性及功能。以氫鍵型可聚合有機凝膠為模板，採用RAFT聚合製備了多種聚合物微納米管線，之後，通過管上活性基團的化學反應，製備了多種功能化管狀聚合物材料，包括Cr(VI)的吸附劑、亞甲基藍的吸附劑、檢測銅（Ⅱ）的螢光感測器。發現溶劑極性影響到聚合速率和聚合物纖維的微觀結構。隨著溶劑極性增加，可以獲得表面更粗糙、尺寸更大的纖維。樣品的比表面積影響了對酸性靛藍的吸附能力。以環己烷為溶劑，進行二脲型納米凝膠的普通自由基聚合，也可獲得表面光滑的聚合物納米線。此外，以金屬凝膠為模板，通過單體聚合，製備了功能聚合物納米管線，聚吡咯納米線網路具有良好的力學性能、較大的比表面積及優異的電化學特性。通過改變氫鍵取代基的推拉電子作用，從簡單的氫鍵類型（包括醯胺鍵、脲鍵、氨基甲酸酯鍵）出發，構建了多種氫鍵超分子聚合物和聚氨酯-聚脲-聚丙烯酸酯雜化材料，揭示了氫鍵作用對材料物性和功能的影響。基於可逆共價鍵，設計製備了多種功能性分散劑，並實現藥物分子的高效包埋及可控釋放。最後，採用一步RAFT聚合途徑，實現在各種表面上高效接枝聚合物納米線網路。
