可调控结构色互穿纳米水凝胶的合成及凝胶化转变OA北大核心CSTPCD

研究合成了具有温度和pH响应性的PNIPAM/PAphe互穿纳米水凝胶,通过红外光谱、扫描电镜、动态光散射仪、光纤光谱仪等技术,详细研究了互穿纳米水凝胶的结构和形貌、粒径与分散性、温度和pH响应性、结构色调控与光子晶体自组装,以及凝胶化转变行为。根据红外光谱和扫描电镜图确认了两种网络的有效互穿和其良好的单分散性。通过粒径分析可以得到随着PAphe含量的增加,互穿纳米水凝胶的粒径相应增大,但单分散性保持良好。利用温度和pH敏感性实验证明了该互穿纳米水凝胶的智能调控响应性,具体表现为:在温度上升或pH值下降的条件下,其粒径显著减小。结合光纤光谱图,进一步发现该互穿纳米水凝胶能够通过调整粒径大小来实现其结构色的可调控性。更为重要的是,通过试管倒置法发现在相变温度(32℃)以上该纳米凝胶具有从溶胶转变到凝胶的能力,展现了其在高度可调控的光学材料及生物医学领域中的应用潜力。