● 摘要
气体响应材料与人们的生活息息相关，是一个具有现实意义和科研价值的重要领域。CO2刺激响应聚合物将二氧化碳作为触发开关，响应过程安全无污染，且操作简单易于实现。该聚合物在传感器、表面活性剂、分子识别以及药物载体等方面都具有重大应用价值。同时二氧化碳是一种潜在的碳资源，对二氧化碳（CO2）气体进行分离和捕集在减少工业烟气排放，工业制氢、天然气纯化，储存和利用碳能源和航空航天等方面具有极为重要的研究意义。膜分离因其分离效率高、能耗低、操作简便等优点，成为最具应用前景的CO2分离方法。
本论文基于脒基基团与二氧化碳的特殊相互作用设计合成了脒基小分子和脒基单体，并通过RAFT聚合成功得到了分子量为21110，分散度为1.15的脒基聚合物。通过旋涂和浸渍的方法得到了脒基聚合物膜，研究了聚合物膜对二氧化碳响应的浸润性变化及其二氧化碳透过选择性。
本论文基于乙氧基单元与二氧化碳的强相互作用，设计制备了PEG为主体的阴离子型聚电解质P2，苯乙烯为主体的阳离子聚电解质P3和主体PS-b-PEO型阳离子型聚电解质P4，基于静电组装技术以AAO膜为基底制备了聚电解质复合膜，研究了聚电解质种类、压力、温度和湿度与组装复合膜气体透过性质间的联系。
本论文利用π-π非共价作用，制备荧光黄分子修饰的氧化石墨烯，通过共还原过程制得还原石墨烯基复合材料（rGO/pry）。rGO/pry在水中具有良好的分散性和溶解性，透射电镜（TEM）测试表明材料复合之后出现晶格条纹，说明复合之后的rGO/pry具有一定的有序结构。在室温下，材料表现出高的湿敏性，湿度11%-95%的响应变化值（Ra/Rg）为3800，响应恢复时间为50s。该材料的制备为高性能的湿敏传感材料提供了新思路。