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脱氧核糖核酸石墨烯高分子复合材料制备与其在DNA制约释放中运用普通

收藏本文 2024-01-21 点赞:11898 浏览:40597 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:自以2004年石墨烯问世以来,它已经成为了碳家族中最受关注的新型材料。由于其独特的电子结构,石墨烯体现出许多优异的性能,如高导热性,高机械强度,高电子迁移率等。目前,石墨烯的复合材料已经被学者们广泛探讨并付诸运用。在本论文中,我们利用可逆加成断裂链转移聚合合成了一种芘基功能化的聚合物,利用芘基与石墨烯共轭系统的π-π叠加作用,直接将石墨烯以层层堆叠的石墨粉末中剥离出来。通过核磁共振谱图和凝胶渗透色谱对合成的聚合物进行表征,证明了聚合物合成的成功与较小的分子量分布;利用紫外光谱和荧光光谱验证了石墨烯与聚合物的成功复合;通过原子力显微镜和透射电子显微镜观察剥离出的石墨烯的尺寸和厚度。采取此法剥离出来的石墨烯,其特殊电子结构没被破坏,保留了石墨烯的共轭平面,具有尺寸大,无缺陷等优点。石墨烯是由完美的sp2杂化的碳原子组成的多环结构,具有一个很大的共轭平面,我们将其复合材料用于DNA分子的携带和释放。我们制备了一种带有芘基端基的正电性共聚物polyPEGA-b-PDMAEA,将其与石墨烯制备成复合材料运用于DNA分子的运输和释放。琼脂糖凝胶电泳的结果表明,随着正负电荷比的增加,DNA/共聚物复合物的电负性逐渐减弱,趋于中性。根据表面电势和粒径的浅析结果:当粒子表面电势逐渐趋于零时,粒径达到最大。利用红外光谱和X射线光电子能谱表征聚合物与DNA分子的复合,利用紫外与荧光光谱表征聚合物与石墨烯的成功复合。此外,我们还通过紫外吸收光谱观察并记录了DNA分子释放的历程。关键词:石墨烯复合材料论文π-π叠加作用论文可逆加成断裂链转移聚合论文脱氧核糖核酸释放论文

    摘要2-3

    Abstract3-7

    引言7-8

    第一章 文献综述8-29

    1.1 前言8-9

    1.2 石墨烯的发现史与基本结构9-10

    1.3 石墨烯的物理性质10-12

    1.4 石墨烯的制备策略12-17

    1.4.1 微机械剥离法12

    1.4.2 氧化还原法12-14

    1.4.3 化学气相沉积法14-15

    1.4.4 液相剥离法15-16

    1.4.5 其他策略16-17

    1.5 石墨烯的化学改性17-20

    1.5.1 范德华力17

    1.5.2 静电作用17-18

    1.5.3 氢键18

    1.5.4 配位键18

    1.5.5 π-π叠加作用18-20

    1.6 石墨烯在新型材料中的运用20-23

    1.6.1 石墨烯在超级电容器中的运用20-21

    1.6.2 石墨烯在电子器件中的运用21-22

    1.6.3 石墨烯在计算机芯片中的运用22

    1.6.4 石墨烯在减少噪声方面的运用22

    1.6.5 石墨烯在其他方面的运用22-23

    1.7 可逆加成断裂链转移聚合介绍23-26

    1.7.1 活性聚合的进展史23-24

    1.7.2 自由基聚合的进展史24

    1.7.3 RAFT聚合介绍24-26

    1.8 基因药物的探讨的介绍26-27

    1.8.1 脱氧核糖核酸载体的探讨26-27

    1.8.2 石墨烯在基因药物中的运用27

    1.9 本课题探讨的目的和作用27-29

    第二章 直接剥离法制备石墨烯29-44

    2.1 实验部分29-33

    2.1.1 试剂和仪器29-30

    2.1.2 实验步骤30-32

    2.1.3 测试样品的制备及表征32-33

    2.2 结果与讨论33-43

    2.2.1 核磁共振谱图34-37

    2.2.2 力学性能的测定37-38

    2.2.3 傅里叶变换红外光谱38

    2.2.4 紫外吸收光谱和荧光光谱38-39

    2.2.5 拉曼光谱39-40

    2.2.6 电子显微镜40-41

    2.2.7 导电性的测定41-42

    2.2.8 石墨烯的产率42-43

    2.3 本章小结43-44

    第三章 石墨烯复合物在DNA控释中的运用44-63

    3.1 实验部分44-47

    3.1.1 试剂和仪器44

    3.1.2 实验步骤44-46

    3.1.3 测试样品的制备与表征46-47

    3.2 结果与讨论47-61

    3.2.1 核磁共振谱图49-54

    3.2.2 凝胶渗透色谱54-55

    3.2.3 紫外吸收光谱和荧光光谱55-56

    3.2.4 琼脂糖凝胶电泳56

    3.2.5 表面电势与粒径测试56-57

    3.2.6 X射线光电子能谱浅析57-59

    3.2.7 傅里叶变换红外光谱59-60

    3.2.8 DNA分子的释放60-61

    3.3 本章小结61-63

    结论63-64

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