| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 水凝胶简介 | 第9页 |
| 1.2 高强度水凝胶研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3 纳米复合水凝胶研究进展 | 第12-17页 |
| 1.3.1 氧化石墨稀纳米复合凝胶 | 第12-14页 |
| 1.3.2 碳纳米管复合水凝胶 | 第14-15页 |
| 1.3.3 纳米纤维素复合水凝胶 | 第15-16页 |
| 1.3.4 无机粘土复合水凝胶 | 第16-17页 |
| 1.3.5 金属氧化物纳米复合水凝胶 | 第17页 |
| 1.4 高强度水凝胶的应用 | 第17-18页 |
| 1.4.1 日常生活 | 第17页 |
| 1.4.2 用于软骨组织的修复与再生 | 第17-18页 |
| 1.4.3 作为药物释放的载体 | 第18页 |
| 1.4.4 用作生物酶的固定化载体 | 第18页 |
| 1.4.5 用于工农业方面 | 第18页 |
| 1.5 计算机模拟纳米复合材料性能 | 第18-20页 |
| 1.5.1 概述 | 第18-19页 |
| 1.5.2 分子模拟简介 | 第19页 |
| 1.5.3 计算机模拟聚合物复合材料性能的研究 | 第19-20页 |
| 1.5.4 MS(Materials Studio)模拟软件 | 第20页 |
| 1.6 本文主要研究内容 | 第20-22页 |
| 第二章 分子动力学理论模型 | 第22-29页 |
| 2.1 分子动力学模拟概述 | 第22-25页 |
| 2.1.1 周期性边界条件 | 第22页 |
| 2.1.2 力场选择 | 第22-23页 |
| 2.1.3 体系平衡 | 第23页 |
| 2.1.4 材料力学性质的计算原理 | 第23-25页 |
| 2.2 纳米复合材料表界面模型的构建与讨论 | 第25-29页 |
| 2.2.1 单层GO/PAA表面模型 | 第25-27页 |
| 2.2.2 多片层GO/PAA表面模型 | 第27-28页 |
| 2.2.3 纳米复合材料体系能量计算 | 第28-29页 |
| 第三章 聚丙烯酸力学性质的分子动力学模拟 | 第29-44页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 聚丙烯酸 | 第29-32页 |
| 3.2.1 聚丙烯酸(PAA)简介 | 第29-30页 |
| 3.2.2 聚丙烯酸类凝胶的应用 | 第30-32页 |
| 3.3 模拟方法 | 第32-37页 |
| 3.3.1 工作条件 | 第32页 |
| 3.3.2 模型构建和模拟过程 | 第32-34页 |
| 3.3.3 PAA模型的力学性质 | 第34-37页 |
| 3.4 模拟含水量不同的凝胶材料 | 第37-42页 |
| 3.4.1 构建含水量不同的凝胶晶胞 | 第37-38页 |
| 3.4.2 晶胞体积、密度分析 | 第38-39页 |
| 3.4.3 晶胞杨氏模量分析 | 第39-40页 |
| 3.4.4 晶胞力学相关参数分析 | 第40-41页 |
| 3.4.5 H_2O的径向分布函数分析 | 第41-42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 不同片层石墨烯/聚丙烯酸凝胶力学性质模拟 | 第44-54页 |
| 4.1 引言 | 第44页 |
| 4.2 单片层石墨烯/聚丙烯酸复合凝胶模型动力学模拟 | 第44-47页 |
| 4.2.1 构建单片层石墨烯结构 | 第44页 |
| 4.2.2 单片层GO/PAA复合凝胶体系模型的构建 | 第44-45页 |
| 4.2.3 单片层石墨烯/PAA复合凝胶材料晶胞的力学性质 | 第45-47页 |
| 4.3 不同片层石墨烯/PAA模型 | 第47-52页 |
| 4.3.1 复合凝胶材料模型的杨氏模量分析 | 第47-49页 |
| 4.3.2 复合凝胶材料晶胞的密度、体积分析 | 第49-50页 |
| 4.3.3 复合凝胶材料晶胞的相关力学参数分析 | 第50-52页 |
| 4.4 PAA、不同片层石墨烯/PAA材料力学性能比较 | 第52-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第五章 聚丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶的制备及性能 | 第54-68页 |
| 5.1 前言 | 第54页 |
| 5.2 实验部分 | 第54-58页 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 | 第54-55页 |
| 5.2.2 氧化石墨烯的制备 | 第55-56页 |
| 5.2.3 纳米复合水凝胶的制备 | 第56-58页 |
| 5.3 分析测试 | 第58-59页 |
| 5.3.1 GO红外红外光谱 | 第58页 |
| 5.3.2 GO的X射线衍射(XRD)分析 | 第58页 |
| 5.3.3 GO透射电镜(TEM)测试 | 第58页 |
| 5.3.4 凝胶热重(TGA)分析 | 第58页 |
| 5.3.5 复合凝胶扫描电镜(SEM)分析 | 第58页 |
| 5.3.6 凝胶溶胀度测试 | 第58页 |
| 5.3.7 离子强度敏感性测试 | 第58-59页 |
| 5.3.8 离子pH值敏感性测试 | 第59页 |
| 5.3.9 凝胶保水性能测试 | 第59页 |
| 5.3.10 力学性质测试 | 第59页 |
| 5.4 结果与讨论 | 第59-67页 |
| 5.4.1 GO红外光谱分析 | 第59-60页 |
| 5.4.2 XRD测试分析 | 第60页 |
| 5.4.3 GO透射电镜图谱分析 | 第60-61页 |
| 5.4.4 纳米复合水凝胶热稳定性分析 | 第61-62页 |
| 5.4.5 复合凝胶扫描电镜分析 | 第62-63页 |
| 5.4.6 纳米复合水凝胶溶胀率测试 | 第63-64页 |
| 5.4.7 纳米复合水凝胶离子敏感性测试 | 第64页 |
| 5.4.8 纳米复合水凝胶pH敏感性测试 | 第64-65页 |
| 5.4.9 复合凝胶保水性能测试分析 | 第65-66页 |
| 5.4.10 不同层数GO/PAA纳米复合水凝胶的力学性能测试 | 第66-67页 |
| 5.5 本章小结 | 第67-68页 |
| 第六章 总结与展望 | 第68-70页 |
| 6.1 总结 | 第68页 |
| 6.2 工作展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-80页 |
| 在读期间发表的学术论文及科研成果 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
