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系統識別號 U0002-2609201612311700
DOI 10.6846/TKU.2016.00900
論文名稱(中文) 核殼奈米粒子高分子電解質的合成
論文名稱(英文) Synthesis of Core-shell Nano-particulate Polyelectrolyte
第三語言論文名稱
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中文) 化學工程與材料工程學系碩士班
系所名稱(英文) Department of Chemical and Materials Engineering
外國學位學校名稱
外國學位學院名稱
外國學位研究所名稱
學年度 104
學期 2
出版年 105
研究生(中文) 盧元培
研究生(英文) Yuan-Pei Lu
學號 602400599
學位類別 碩士
語言別 繁體中文
第二語言別
口試日期 2016-07-20
論文頁數 55頁
口試委員 指導教授 - 林達鎔
委員 - 董崇民(tmdon@mail.tku.edu.tw)
委員 - 邱文英(ycchiu@ntu.edu.tw)
關鍵字(中) 沉澱聚合
核殼高分子電解質
三羥甲基丙烷三丙烯酸酯
2-丙烯醯胺甲基-丙烷磺酸
關鍵字(英) precipitation polymerization
core-shell polyelectrolyte particle
1,1,1-Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA)
2-Acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid (AMPS)
第三語言關鍵字
學科別分類
中文摘要
本研究的工作主要利用沈澱聚合程序合成高分子微粒子,合成的奈米粒子由兩種主要單體所組成:一為具有磺酸基之電解質單體,2-丙烯醯胺甲基-丙烷磺酸(AMPS);另一為具有三個乙烯基之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)。實驗分為兩個階段,首先利用沉澱聚合形成高分子核心,接著再藉由乳化輔助的方式使電解質單體聚合包覆核心而成為殼層。藉由調控反應溶液至θ-state,接著加入AMPS,以獲得交聯度較高並帶有親水性質之核殼粒子。由FTIR圖譜顯示粒子由TMPTA(n ̅= 1732 cm-1, 脂基 C=O)和AMPS (n ̅= 1040 cm-1, 磺酸基)組成。由DLS所測得的流體力學直徑結果為200到300奈米。
英文摘要
In this research, we investigate polymeric particles consisting two principal constituent monomers, of which one is electrolyte with sulfonic acid group: 2-Acrylamido-2-methyl-1-propane sulfonic acid (AMPS), and the other is multi-vinyl: 1,1,1-Trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) were successfully synthesized by photoinitiated precipitation polymerization with 2-hydroxy-2-methylpropiophenone (UV1173). Synthesis was found to be composed of two stages. The early precipitation polymerization leads to the formation of nuclei. Subsequent emulsion-assisted polymerization permits the formation of electrolytic shell part over the core. The particle composition was revealed by FTIR, and the characterization of particle size was effectuated by both DLS . IR spectrum as shown below confirms that TMTPA(n ̅= 1732 cm-1, ester C=O) and AMPS(n ̅= 1040 cm-1, symmetric stretching sulfonic SO3- hydrated) both constitute significantly the particle. The particle size was measured to be about 200-300 nm by DLS.
第三語言摘要
論文目次
論文名稱	I
Abstract	II
目錄	III
圖目錄	V
表目錄	VII
第1章 研究之背景與目的	1
1.1 前言	1
1.2 研究目的與範疇	1
第2章 殼核結構的高分子電解質微粒子製備與檢測	3
2.1 簡介與文獻回顧	3
2.1.1 高分子微粒子	3
2.1.2 高分子微粒子製備	4
2.1.3 沉澱聚合法	5
2.1.4 核殼微粒子的製備	10
2.1.5 製備高分子微粒子的程序控制條件	12
2.1.6 核殼結構的高分子電解質微粒子	16
第3章 實驗方法與步驟	18
3.1.1 藥品	18
3.1.2 製備流程	21
3.1.3 實驗設備與檢測儀器	22
第4章 結果與討論	30
4.1 高分子電解質微粒子	30
4.2 PTMPTA高分子微粒子	30
4.2.1 第一階段前半段反應τ11,與接近θ-state的探討	32
4.2.2 第一階段後半段反應的影響	34
4.2.3 第一階段後半段反應添加AMPS的影響	36
4.3 PTMPTA共聚合微粒子	37
4.3.1 第二階段共聚合反應	37
4.4 紅外線光譜檢測分析	39
4.5 滴定檢測	46
第5章 結論	48
參考文獻	49
附錄	51
附錄1 溶劑的溶解度參數表	51
附錄2 高分子的溶解度參數表	55
圖目錄
圖 2 1本研究製備的高分子電解質結構示意圖。	17
圖 4 1 TMPTA沉澱聚合製備微粒子反應示意圖。[18]	31
圖 4 2沉澱聚合反應程序示意圖。[18]	32
圖 4 3第一階段後半段不照光/照光反應後之SEM	35
圖 4 4二階段沉澱聚合示意圖	37
圖 4 5 TMPTA與AMPS沈澱聚合程序反應生成物示意圖。	39
圖 4 6 TMPTA與PTMPTA的紅外線光譜圖。	40
圖 4 7 AMPS與PAMPS的紅外線光譜圖。	42
圖 4 8 T1DX、T1DY之FTIR圖譜	43
圖 4 9 T3DX、T3DY之FTIR圖譜	43
圖 4 10 T5DX、T5DY之FTIR圖譜	44
圖 4 11 T1DX5、T1DY5之FTIR圖譜	44
圖 4 12 T3DX5、T3DY5之FTIR圖譜	45
圖 4 13 T5DX5、T5DY5之FTIR圖譜	45
圖 4 15上層(溶於水相)之副產物光譜	46

表目錄
表 4 1 產物添加溶劑/非溶劑後之粒徑	33
表 4 2 第一階段後半段不照光/照光反應後之粒徑	34
表 4 3 第一階段後半段反應添加AMPS之粒徑	36
表 4 4 第二階段共聚合反應後之粒徑	38
表 4 5 TMPTA的紅外線光譜標定特性官能基。	40
表 4 6 AMPS的紅外線光譜標定特性官能基。	42
表 4 7 第一階段反應,不同Am、不同反應時間下反應後產物之Amp之結果	47
表 4 8 第二階段反應,不同Am、不同反應時間下反應後產物之Amp之結果	47
參考文獻
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