环糊精改性羧甲基纤维素水凝胶的制备、表征和封装/释放性能研究

本文通过反相悬浮聚合的方法在碱性条件下制备了多组环糊精(β-CD)改性的羧甲基纤维素(CMC)水凝胶,以香兰素为模型物考察了其吸附和封装性能。结果显示,水凝胶有着优良的吸附与释放性能,在环境p H为11.0时,其最高平衡溶胀率为1765.1%,当β-CD与CMC的原料比增加时,其平衡溶胀率降低。改性水凝胶对香兰素有着出色的封装能力,封装率可达95.8%;吸附平衡后的聚合物水凝胶也有着优良的释放率,在中性条件下最大释放率可达93.9%,表明其有着优良的重复使用性。本文的结果可为香兰素等对光、空气或其他外界因素敏感的物质在工业中的应用提供指导意义。     

Sr2+-TiO2薄膜的制备及超亲水性

以钛酸丁酯作为前驱物,采用溶胶-凝胶法及浸渍-提拉法在载玻片上制备SrO-TiO2薄膜。通过X射线衍射和红外光谱等测试技术表征了SrO-TiO2粉末的结构,用紫外可见分光光度计测定薄膜的透光率,用接触角测试仪测定水与薄膜的接触角。结果表明,掺杂适量Sr2+后,SrO-TiO2粉末中TiO2晶粒的尺寸变小,SrO-TiO2薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定,可提高TiO2薄膜的超亲水性。经紫外光照１ｈ或自然光照５ｈ后,掺杂Sr2+（摩尔分数））为1.0％的SrO-TiO2薄膜与水的接触角接近于0°,表现出良好的亲水性。     

海藻酸钠-锌自修复水凝胶的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

废水处理中迫切需要制备多重刺激响应和具有自修复性能的吸附剂。基于此,本文选择海藻酸钠（ALG）和锌离子（Zn2+）为原料,通过一步法快速（仅2s）制备了超分子水凝胶。所制备的水凝胶显示出多重刺激（pH,金属盐等）响应性和自修复性能,这对吸附有机污染物至关重要。选择亚甲基蓝（MB）为模型染料研究了水凝胶的吸附性能。水凝胶对MB的最大吸附量为5.3 mg/g,对低浓度污染物具有良好的吸附能力（去除率超过80％）。吸附动力学均符合准二级动力学方程,Freundlich模型能很好地拟合等温吸附过程,表明ALG-Zn水凝胶对MB的吸附以多层吸附为主。制备出的ALG-Zn水凝胶适合作为吸附剂应用于废水处理。     

基于分子印迹聚合物的SPR传感器用于牛血清蛋白的检测

以牛血清蛋白（BSA）为模板分子、多巴胺为功能单体和交联剂、高碘酸钠为氧化剂，制备了BSA表面印迹表面等离子共振（SPR）生物传感器。通过聚丙烯酸（PAA）与BSA的氢键作用预先固定BSA，增加印迹效率，同时在聚多巴胺表面非印迹区域修饰部分水解的聚（2-甲基-2-噁唑啉）（PMOXA-EI）抵抗蛋白质的非特异性吸附。通过X射线光电子能谱、原子力显微镜、可变角光谱椭偏仪和静态水接触角对制备的BSA表面印迹SPR生物传感器进行表征。对质量浓度为0.1～10μg/mL的BSA水溶液进行SPR吸附研究，检测限和定量限分别达到了53 ng/mL和161 ng/mL。以β-乳球蛋白、卵白蛋白、溶菌酶和细胞色素C为参比蛋白进行选择性研究，相应的选择性系数分别达到了4.43、3.45、3.17和3.64。上述5种蛋白混合溶液中BSA的检测回收率为97.5%～102.5%。     

疏水型SiO2光学增透膜的制备

以正硅酸乙酯（TEOS）为有机醇盐前驱体,采用溶胶-凝胶技术,通过酸/碱二步法控制实验条件,结合三甲基氯硅烷（TMCS）对胶粒表面的修饰过程,制备出结构可控的疏水型SiO2薄膜.采用椭偏仪、FTIR、接触角测试仪、SEM等对薄膜的折射率、红外特性、接触角以及表面形貌等进行了测量.研究结果表明,疏水型SiO2薄膜的折射率在1.33～1.18之间连续可调;SiO2胶粒表面的亲水性－OH中的H已部分被非活性－Si(CH3)3基团取代;接触角由表面未修饰膜的40°左右增加到表面修饰膜的120°左右.     

基于β-环糊精接枝聚L-谷氨酸星型聚合物的可注射水凝胶的制备与表征

采用Gadelle-Defaye法制备了全-6-氨基-β-环糊精[β-CD-(NH2)7],并用"Grafting-from"接枝法得到不同分子量的星型结构β-环糊精-g-聚L-谷氨酸(β-CD-g-PLGA).对β-CD-g-PLGA进行酰肼化改性后与醛基化海藻酸钠(ALG-CHO)通过席夫碱交联反应制备β-CD-g-PLGA/ALG水凝胶.研究了前驱体浓度以及β-CD-gPLGA分子量对β-CD-g-PLGA/ALG水凝胶性能的影响,并以疏水性辛伐他汀(SIM)为模型药物,研究了水凝胶对SIM的控制释放行为.     

乙二亚甲基-双（十六烷基二甲基溴化铵）稀水溶液的特性

合成并表征了阳离子Gemini表面活性剂乙二亚甲基-α,β-双（十六烷基二甲基溴化铵）（16-2-16）.用表面张力和粘度法确定了其cmc，通过表面张力曲线计算了16-2-16的表面吸附量、吸附分子面积和胶束形成自由能；并用悬滴法测定了16-2-16在空气表面和十二烷界面的动态表（界）面张力.用改进的Washburn方法测定16-2-16水溶液在硅胶粉末表面的接触角，并进一步讨论了16-2-16在硅胶表面的吸附引起的润湿性变化. 探讨润湿性变化与动态张力的关系. 将16-2-16 与溴代十六烷基三甲胺(CTAB)做比较:两种物质在含油硅胶粉末上引起的最高脱油率（实验室模拟驱油）均发生在cmc附近,但16-2-16的最高脱油率是68％， CTAB的是63％.而所用CTAB的cmc比16-2-16的约大50倍,也就是说用16-2-16可以获得更高的脱油率.     

骨髓基质干细胞在等离子体处理PEGDA基凝胶表面的黏附和增殖

通过低温等离子体技术对聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)/甲基丙烯酸β-羟乙酯(HEMA)共聚物水凝胶生物材料进行表面改性,以骨髓基质干细胞(BMSc)为细胞模型,考察了细胞在等离子体表面改性前后的水凝胶材料的黏附和增值行为,材料的表面性能通过 X 射线光电子能谱、接触角和扫描电镜进行表征.研究结果表明,材料表面经氩等离...     

基于氧化石墨烯-透明质酸-聚乙二醇的复合超分子水凝胶的制备及性能

超分子水凝胶作为生物材料已被广泛应用于医疗领域,但是因为其强度低和稳定性差,在应用于敷料、支架和药物载体时仍存有一定局限性。为了提高超分子水凝胶的力学性能,本研究设计了以透明质酸（HA）接枝β-环糊精（β-CD）和氧化石墨烯（GO）为主体聚合物,四臂聚乙二醇（PEG）接枝金刚烷（AD）为客体聚合物,利用环糊精和金刚烷官能团的主客体相互作用成功制备出了氧化石墨烯-透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶（GHCAP）。与未添加氧化石墨烯的透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶（HCAP）相比,GHCAP的弹性模量显著提高,并且在相同环境下GHCAP对菊苣酸药物的负载率达到43.38%。所构筑的超分子水凝胶GHCAP有望应用于组织敷料和药物载体等医用生物材料领域。     

环糊精改性羧甲基纤维素水凝胶的制备和对香兰素的封装

本文通过反相悬浮聚合的方法,在碱性条件下制备了多组环糊精改性的羧甲基纤维素水凝胶,以香兰素为模型物考察了吸附和封装性能。实验结果显示,水凝胶有着优良的吸附与释放性能,在环境pH为11.0时,其最高平衡溶胀率为1765.1%,当环糊精与羧甲基纤维素的原料比增加时,其平衡溶胀率降低。改性水凝胶对香兰素有着出色的封装能力,对香兰素的封装率可以达到95.8%。吸附后的聚合物水凝胶也有着优良的释放率,在中性条件下最大释放率可以达到93.9%,有着优良的重复使用性。香兰素吸附动力学属于准二级吸附动力学,其吸附常数K为0.0401,Q_e为0.3273,相关系数R₂为0.9853。研究结果对香兰素等对光、空气或其他外界因素敏感的物质在工业中的应用具有指导意义。     

掺杂Sr~(2+)的TiO_2薄膜的制备及超亲水性

以钛酸丁酯作为前驱物,采用溶胶-凝胶法及浸渍-提拉法在载玻片上制备SrO-TiO2薄膜。通过X射线衍射和红外光谱等测试技术表征了SrO-TiO2粉末的结构,用紫外-可见分光光度计测定薄膜的透光率,用接触角测试仪测定水与薄膜的接触角。结果表明,掺杂适量Sr2+后,SrO-TiO2粉末中TiO2晶粒的尺寸变小,SrO-TiO2薄膜表面吸附的羟基含量增多且稳定,可提高TiO2薄膜的超亲水性。经紫外光照1 h或自然光照5 h后,掺杂Sr2+摩尔分数为1.0%的SrO-TiO2薄膜与水的接触角接近于0°,表现出良好的亲水性。     

有机硅改性丙烯酸环氧单酯光-热混杂固化体系的表面性能

以有机硅改性丙烯酸环氧单酯为树脂配制了一系列紫外光-热混杂固化体系.通过FTIR表征了光-热固化过程双键和环氧特征吸收峰的变化.研究了不同的稀释剂对光固化和光-热混杂固化膜的凝胶率、吸水率、表面水接触角等性能的影响,并用能谱仪(EDS)测试了固化膜表面硅元素的含量.结果表明:光固化膜的凝胶率低于86.5%,而光-热混杂固化膜的凝胶率在97.0%左右.与丙烯酸环氧单酯光-热固化体系相比,有机硅改性丙烯酸环氧单酯光-热固化膜的表面水接触角有显著提高,由62.53°提高到99.27°,EDS测试也表明有机硅有富集于固化膜表面的特性.     

腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土杂化水凝胶的合成及脱色性能

以N-异丙基丙烯酰胺单体、粘土和腐植酸钠为原料合成了温敏腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土（SH/PNIPA/clay）系列水凝胶。用红外光谱分析仪对其内部相互作用进行了研究,并用紫外可见分光光度计对水凝胶吸附-解吸亚甲基蓝的性能进行了测试。实验结果表明凝胶中SH与PNIPA形成了氢键;凝胶对亚甲基蓝（MB）的吸附和解吸能力受腐植酸钠的含量、粘土含量、亚甲基蓝的起始浓度和温度的影响。２％粘土含量和低温条件有利于凝胶吸附和解吸。     

温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)/聚氨酯-β-环糊精互穿网络水凝胶的溶胀特性

利用互穿网络（IPN）技术，以温敏性聚（N－异丙基丙烯酰胺）（PNIPAm)、聚氨酯（PUE）以及具有分子包合效应的β－环糊精（β－CD）为原料，采用分步法和同步法制备了新型互穿网络水凝胶。通过对水凝胶溶胀行为的考察，可知水凝胶具有同PNIPAm相似的在低临界溶解温度（LCST）处的相转变行为，且PUE／PNIPAm的组成比，线型PNIPAm分子量以及交联剂用量等因素对IPN水凝胶的溶胀特性与温敏特性有显著的影响。     

辉光放电电解等离子体引发合成丙烯酰胺-丙烯酸共聚物水凝胶及其对阳离子染料的吸附性能

以丙烯酰胺（AM）和丙烯酸（AA）为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,在水溶液中利用辉光放电电解等离子体（GDEP）引发,一步制得丙烯酰胺-丙烯酸共聚物（P（AM-co-AA））水凝胶。用红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）和热重分析（TGA）对P（AM-co-AA）水凝胶的结构、形貌和稳定性进行了表征。考察了放电电压、放电时间、MBA质量含量、AM质量分数以及中和度对P（AM-co-AA）水凝胶吸附孔雀石绿（MG）的影响,同时探讨了引发机理。结果表明,水凝胶对MG的最大吸附量为864mg/g。     

丝素蛋白-聚氨酯水凝胶的制备和性能

以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、聚乙二醇（PEG）、聚氧化丙烯二醇（PPG）等为主要原料,合成了一系列—NCO封端的水性聚氨酯（PU）预聚体,与自制的丝素蛋白（SF）水溶液混合进行交联反应,制备出丝素蛋白-聚氨酯（SF-PU）水凝胶。研究了SF-PU水凝胶的合成工艺,对SF-PU水凝胶进行了红外和电镜表征及性能测试,...     

疏水多孔硅制备及其对水中有机污染物的吸附

以硅酸钠为硅源,盐酸为催化剂,三甲基氯硅烷(TMCS)为表面改性剂,经溶胶-凝胶和表面改性过程制备出一种疏水性多孔硅材料.采用傅里叶变换红外(FTIR)光谱仪、接触角分析仪、氮气物理吸附仪和扫描电子显微镜(SEM)对其结构和性质进行表征.结果表明:所制备的多孔硅具有分等级孔道结构(中孔-大孔),比表面积为566m2·g-1,孔体积高达2.28cm3·g-1,多孔硅与水的接触角为156°,显示出超疏水特征.对甲苯、汽油、柴油和润滑油的吸附量均可高达自身质量的14倍,丰富的孔道使其在几分钟内即可达到饱和吸附.这种多孔硅在汽油/水混合体系中对汽油具有较高的选择性,同时具有良好的再生能力.经正己烷萃取再生后,多孔硅仍能基本保持初始吸附容量.此方法制备的多孔硅材料在吸附分离污水中的有机物和溢油处理方面具有很好的应用前景.     

Fe-Al-P-O催化1,2-二氯丙烷与水环氧化制环氧丙烷反应机理

 采用溶胶-凝胶法制备了非晶态Fe-Al-P-O催化剂,并用IR,XRD,TEM,N2吸附及微反等技术对其组成、结构特性以及催化性能进行了表征和评价,通过IR和TPD-MS等技术着重研究了其化学吸附性能,探讨了表面催化反应的机理. 结果表明,Fe-Al-P-O催化剂是FePO4和AlPO4均匀混合形成的非晶态混合物,能够促进1,2-二氯丙烷和水反应高选择性地生成环氧丙烷,其Lewis酸位的Fe3+和Lewis碱位P=O的O2-是催化剂表面的主要活性位,能使水进行解离吸附并形成Fe-O-和P-OH 键. 1,2-二氯丙烷通过Cl-与P-OH键中的H+作用形成桥式吸附态是反应进行的关键.     

生物可降解温度敏感性水凝胶用于甲状旁腺相关肽的可控释放

通过以两端带有碳碳双键的聚己内酯为生物可降解交联剂,N-异丙基丙烯酰胺为单体,通过自由基共聚合成了生物可降解的温度敏感性水凝胶,研究了此水凝胶体系在不同温度下的溶胀率及通过对其透光率的测试研究了水凝胶体系的温度响应性.以此水凝胶体系作为载体研究了PTHrP1-34(甲状旁腺相关肽)在不同温度下的体外药物释放行为.体外模拟释放表明,此水凝胶载药体系能实现PTHrP 1-34长达13天的持续释放,基于PTHrP1-34具有能够增加成骨细胞活性和数量并能促进骨形成的作用,同时这种有益效果取决于低剂量及间歇给药的方式.     

PET表面锐钛矿-板钛矿相TiO2薄膜的制备及表征

利用改进的溶胶-凝胶法在经表面改性的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)表面制备得到TiO2薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、UV-Vis 透光率曲线、接触角测试仪等测试手段对TiO2样品的性能进行表征.结果表明, PET表面过渡层的引入有效地改善了有机基底与无机薄膜之间的界面相容性, 在其表面形成透明、均一、附着力良好且具有光催化活性的TiO2薄膜.通过控制实验过程, 在低温下成功制备了不同锐钛矿/板钛矿比的TiO2薄膜,同时发现适量板钛矿相的存在能有效提高薄膜的光致亲水性.