稀土雜化水凝膠的制備及其性能研究.pdf

1、采用自由基聚合的方法，以化學(xué)鍵合的方式將含雙鍵的羧酸稀土摻入水凝膠體系，制得均勻透明且富有彈性的稀土雜化水凝膠，在傳統(tǒng)水凝膠的基礎(chǔ)上，更好的利用了稀土離子優(yōu)異的光、電、磁等特性，以實現(xiàn)材料智能化的目標(biāo)，本文從四個方面開展了工作并取得一定成果。 一、稀土雜化聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠的制備及性能研究合成了雜化稀土銪、釹的聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠，通過紅外、環(huán)境掃描電鏡、X-衍射分析，表明稀土釹、銪離子以化學(xué)鍵合的方式非常均勻

2、地摻入聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠體系，水凝膠均勻透明且富有彈性。溶脹性能研究表明，稀土雜化聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠對溫度、pH、離子強度均具有良好的響應(yīng)性。 二、稀土雜化殼聚糖/聚丙烯酸水凝膠的制備及性能研究稀土釹、銪離子能夠以化學(xué)鍵合的方式非常均勻地摻入殼聚糖/聚丙烯酸水凝膠體系，合成的稀土雜化水凝膠呈酒紅色、均勻透明且富有彈性。 通過DSC測試，摻入稀土后的水凝膠對比于摻入前，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)有所下降，拓

3、寬了水凝膠的彈性體溫度應(yīng)用范圍。溶脹性能研究表明，稀土雜化殼聚糖/聚丙烯酸水凝膠對溫度、pH、離子強度均具有良好的響應(yīng)性。通過熒光性能測試，發(fā)現(xiàn)在615nm處出現(xiàn)強發(fā)射峰，隨著稀土銪離子在水凝膠體系中含量的增加，熒光強度逐漸增強，在傳統(tǒng)水凝膠的基礎(chǔ)上，賦予了它光致發(fā)光性能，拓寬了水凝膠的應(yīng)用領(lǐng)域范圍。 三、稀土雜化明膠/聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠的制備及性能研究將稀土釤、銪離子以化學(xué)鍵合的方式非常均勻地摻入明膠/聚(丙烯酸/丙

4、烯酰胺)水凝膠體系，合成的稀土雜化水凝膠呈淺黃色、均勻透明且富有彈性。通過溶脹性能研究，發(fā)現(xiàn)稀土雜化明膠/聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠對溫度、pH、離子強度均具有良好的響應(yīng)性。 四、稀土雜化明膠/聚(丙烯酸/丙烯酰胺)水凝膠的電響應(yīng)行為的研究通過三維數(shù)字顯微測量系統(tǒng)，運用數(shù)字散斑相關(guān)方法考察了在非接觸直流電場作用下Gel/P(AA/AM)、Sm/Gel/P(AA/AM)、Eu/Gel/P(AA/AM)水凝膠的電場響應(yīng)行為，這些凝

5、膠均表現(xiàn)了一定的電場響應(yīng)敏感特性，經(jīng)過實驗對比，雜化稀土后的Sm/Gel/P(AA/AM)、Eu/Gel/P(AA/AM)水凝膠與Gel/P(AA/AM)水凝膠相比，對電場的響應(yīng)更為敏感。結(jié)合機理與實驗研究表明，在非接觸直流電場作用下，Gel/P(AA/AM)水凝膠在逆著電場方向表現(xiàn)為形變位移增大；而Sm/Gel/P(AA/AM)、Eu/Gel/P(AA/AM)水凝膠在沿著電場方向表現(xiàn)為形變位移增大。在U場和V場中，水凝膠均隨著電場強度