刺激響應(yīng)性高分子材料的合成及其性能研究的開題報告

刺激響應(yīng)性高分子材料的合成及其性能研究的開題報告1.研究背景與意義響應(yīng)性高分子材料是指在外界刺激（如溫度、pH值、光、電場、磁場等）作用下呈現(xiàn)出可逆或不可逆的物理和化學(xué)性質(zhì)變化的高分子材料。其具有響應(yīng)速度快、智能性強、結(jié)構(gòu)可調(diào)、可控性強、可重復(fù)應(yīng)用等特點，廣泛應(yīng)用于傳感器、智能材料、藥物輸送等領(lǐng)域。本研究將合成一種新型的響應(yīng)性高分子材料，對其性能進行深入研究，為響應(yīng)性高分子材料的應(yīng)用提供理論和實驗支持。2.研究內(nèi)容及目標本次研究的目標是合成一種新型響應(yīng)性高分子材料，并進行性能研究。具體研究內(nèi)容包括：（1）選擇合適的單體，并進行合成反應(yīng)；（2）通過核磁共振、傅里葉變換紅外光譜等手段對合成的高分子材料進行表征；（3）分別測試其響應(yīng)溫度、響應(yīng)速率等性能指標；（4）研究高分子材料在不同環(huán)境下的響應(yīng)機理；（5）探究高分子材料在藥物輸送、傳感器等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。3.研究方法（1）合成方法：采用自由基聚合、控制自由基聚合等方法，合成穩(wěn)定的響應(yīng)性高分子材料；（2）表征方法：利用核磁共振、傅里葉變換紅外光譜、熱重分析等表征手段對樣品進行表征；（3）性能測試方法：采用差示掃描量熱儀、動態(tài)力學(xué)分析、熒光光譜等方法對材料的性能進行測試；（4）數(shù)據(jù)分析方法：對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理，得出實驗結(jié)果。4.預(yù)期成果（1）成功合成符合要求的響應(yīng)性高分子材料；（2）深入理解該響應(yīng)性高分子材料的物理和化學(xué)性質(zhì)及響應(yīng)機制；（3）具體分析高分子材料在藥物輸送、傳感器等領(lǐng)域中的應(yīng)用前景；（4）從理論和實驗方面支持響應(yīng)性高分子材料的開發(fā)和應(yīng)用。5.研究難點（1）選擇合適的單體，保證高分子材料能夠快速響應(yīng)刺激；（2）合成過程中需要控制反應(yīng)條件，避免產(chǎn)生難以去除的副反應(yīng)產(chǎn)物；（3）合成得到的高分子材料需要進行準確的表征與測試，并分析其性能。（4）需要部分結(jié)合實際應(yīng)用，進行性能測試和應(yīng)用探究。6.研究計劃表|序號|研究內(nèi)容|預(yù)期完成時間||----|--------|-----------||1|文獻調(diào)研|2021年7月-8月||2|確定研究材料及合成方法|2021年8月-9月||3|材料表征及性能測試|2021年9月-11月||4|數(shù)據(jù)分析及結(jié)果討論|2021年11月-12月||5|撰寫論文及答辯準備|2021年12月-2022年1月|7.參考文獻[1]TanakaT,FillmoreDJ,SunST,etal.Phasetransitionsinionicgels[J].Phys.Rev.Lett.,1980,45(20):1636-1639.[2]DuH,LiuB.pH-Responsivepolymersfordrugdelivery[J].ChineseJournalofPolymerScience,2013,31(1):1-15.[3]KimJH,KimYH,KimK,etal.Fabricationofmesoporoussilicananoparticlesincorporatedpoly(N-isopropylacrylamide)hydrogelforadual-responsivedrugdeliverysystem[J].MicroporousandMesoporousMaterials,2014,186:87-93.[4]LiuJ,LiuT,ZhangC,etal.Smartmaterialswithdynamicallytunablesurfacewettability:fromfundamentalresearch