含有定向阵列一维纳米孔的智能凝胶的合成与结构性能表征

采用阳极氧化法制备均一纳米孔径的多孔材料。以此为模板，采用电沉积法合成一种或几种无机纳米线。将无机纳米线加入凝胶的预聚液中，同时在外部加一电场或磁场等外场控制手段，使预聚液中的纳米线呈取向排列。在低温下，预聚液聚合得到内部含有定向排列的无机纳米线的智能凝胶。选用酸、碱等适当的溶剂将上述聚合物中的无机纳米线溶去，可得到内部含有定向阵列的一维纳米孔的智能凝胶。研究无孔、微孔及非定向一维纳米孔的智能凝胶响应行为与本项目所得凝胶的差异，观察其响应速度及响应取向。首次揭示孔洞大小、长径比等因素对智能凝胶响应行为的影响规律及其机理，并使平衡收缩响应时间及逆向的平衡膨胀响应时间皆从无孔凝胶的3天左右缩至5分钟内，且响应速度在纳米孔取向方向与非取向方向不同，呈各向异性，纵向横向响应速度之比达5倍以上。有望进一步拓宽智能材料在环境、生物、医药等方面的应用，特别是在微流体通路的控制元件方面有着深远的应用价值。