智能乳液凝胶的形成、机理与性能研究
批准号:
22072073
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
郝京诚
依托单位:
学科分类:
胶体与界面化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
郝京诚
中文摘要
乳液凝胶以乳液固有的异质网络结构与独特的组分兼容性,是软物质材料发展的重点。通过聚合方式提高材料的力学性能无法实现快速的环境响应性,应用受到了限制。本项目瞄准动态建构化学与自组装理念,构建功能改性的连续相和分散相网络,制备兼具良好力学性能及快速环境响应性的智能乳液凝胶;探索非共价键与动态共价键协同驱动下微观结构和宏观性能之间的内在联系,描绘出规律性;考察乳液凝胶微观结构在外界因素变化,如温度、氧化还原、溶剂、pH 改变的可控转变规律,获取智能乳液凝胶的可控构筑方法;表征乳液凝胶的机械性能、pH 响应性、自粘附性、形状记忆性及表面可调润湿性,明晰外界因素对乳液凝胶宏观性能的影响;制备兼具高动力学稳定性、良好力学性能及快速响应性的乳液凝胶材料,探索乳液凝胶在液体可控运输、生物医药及日用化工领域等的应用。项目的实施将为功能化乳液凝胶的形成提供理论依据,推动软物质科学的发展。
英文摘要
Emulsion-gels based on heterogeneous networks possess unique component compatibility and environmental adaptability, leading to the promotion of gel soft materials under complicated environments. At present, the polymerizable monomers are introduced to continuous/dispersed phase, contributing to the improved mechanical properties but impaired responsive rate. Apparently, the existing emulsion gels cannot realize long-term and efficient applications in the engineering field. This project focuses on the dynamically covalent chemistry and the fundamental principles of self-assembly, and tries to construct the functionally modified dispersed phase and continuous phase networks to acquire the smart emulsion gels with excellent mechanical properties and rapid environmental responsiveness. The internal relationship between microstructure and macroscopic properties and the formation rules synergistically driven by the non-covalent bond and dynamic covalent bond will be explored in detail to get regular conclusions. The impacts of external stimula, including temperature, redox, solvent, and pH on microscopic structure were also investigated to obtain the reversibly preparing manner of smart emulsion gels. The mechanical properties, pH responsiveness, self-adhesion, shape memory performances, and adjustable surface wettability of emulsion gels will be characterized, and investigate the effects of external stimulus on the macroscopic performances of emulsion gels. The emulsion gel materials with high dynamic stability, excellent mechanical properties and fast response will be selected to explore the application in the fields of liquid controllable transportation, biomedicine and household chemical industry, etc. The implementation of the project will provide a theoretical basis for the construction of functional emulsion gels, which will promote the development of the soft material science.
基于高效、环境友好且多功能性的稳定剂可构筑兼具稳定性与环境敏感性的乳液凝胶,但由于稳定剂本身的修饰位点有限,使得目前的乳液凝胶体系无法兼具优异的力学性能与快速的环境响应性,制约其进一步开发与应用。本项目瞄准动态建构化学与自组装理念,开展以非共价键和动态共价键协同作用构筑的智能乳液凝胶分散体系模型研究。通过对乳液凝胶的微相组分与异质网络进行功能改性,结合非共价键及动态共价键的协同作用,探寻“微观结构-可逆动态共价键和非共价键协同驱动-宏观性能”的内在联系;考察稳定剂的稳定机理及其与分散相、连续相网络的相互作用机制,描绘其微观结构的形成机理及规律;探究外界刺激因素对模型分散体系行为和结构的影响,建立响应性乳液凝胶的普适性调控方法;考察功能性构筑基元与乳液凝胶性能拓展的内在联系,探索其潜在应用。项目的实施为功能化乳液凝胶的形成提供了丰富的理论依据,有效促进了学科交叉融合,推动软物质科学的发展。
功能性离子液体有序组装胶体新体系的设计、构筑和应用基础研究
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批准号:--
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项目类别:--
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资助金额:300万元
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批准年份:2020
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负责人:郝京诚
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依托单位:
表面活性剂凝胶微结构、相转变与性能研究
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批准号:21273134
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项目类别:面上项目
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资助金额:85.0万元
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批准年份:2012
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负责人:郝京诚
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依托单位:
多孔薄膜和溶液聚集体结构自组装、理论模拟与性能的基础研究
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批准号:21033005
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项目类别:重点项目
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资助金额:210.0万元
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批准年份:2010
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负责人:郝京诚
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依托单位:
纳米无机分子有序聚集体驱动力的探索研究
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批准号:20571048
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2005
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负责人:郝京诚
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依托单位:
新型两亲分子体系的多层次结构和复配有序结构研究
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批准号:20473049
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2004
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负责人:郝京诚
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依托单位:
Fullerene 两亲分子有序自聚集体及聚集体演变
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批准号:20243007
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项目类别:专项基金项目
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资助金额:7.0万元
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批准年份:2002
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负责人:郝京诚
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依托单位:
国内基金
海外基金