丙烯腈可控/"活性"自由基聚合研究进展

可控/"活性"自由基聚合能有效控制聚合物的分子量及其分布,并且能调控其微观拓扑结构。聚丙烯腈及其共聚物具有良好的成纤成膜性能,是一类应用十分广泛的聚合物。本文综述了可控/"活性"自由基聚合法合成聚丙烯腈及其共聚物的研究现状与进展,从氮氧自由基法(NMP)、引发转移终止剂法(iniferter)、原子转移自由基聚合(ATRP)和可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合等方面对丙烯腈均聚物和共聚物的合成研究作了全面的总结,提出了存在的问题,并且对今后的研究方向作了展望。     

聚异丙基丙烯酰胺接枝聚丙烯膜表面接触角温敏性“黏滑”行为研究

固体表面尤其是温敏性表面的湿润行为对其实际应用具有重要的影响, 本文报道了聚异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)接枝聚丙烯微孔膜表面水接触角的温敏性“黏滑”现象. 扫描电镜被用于表征接枝膜表面的形貌变化, 发现在PNIPAM的低临界共溶温度(LCST)以上膜表面接枝层突起较为明显. 水接触角实验表明未改性聚丙烯膜表面的前进角和后退角行为正常, 且随温度无明显变化, 而PNIPAM接枝膜在LCST以上则出现了“黏滑”现象(stick-slip). “黏滑”行为产生的主要原因可能是在LCST以上PNIPAM链的收缩使得膜表面出现能垒, 因而造成液滴三相线的“黏滑”.     

壳聚糖修饰纳米纤维膜表面对氧化还原酶行为的影响

采用静电纺丝法制备了丙烯腈/丙烯酸共聚物(PANCAA)纳米纤维膜,研究了纺丝液浓度对纤维形态的影响,以扫描电子显微镜观察纤维形貌,遴选得到最佳纺丝条件.以1-乙基-3-(N,N-二甲基氨基丙基)碳二亚胺/N-羟基丁二酰亚胺(EDC/NHS)为偶联剂,在纤维膜表面引入壳聚糖修饰层,采用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR/FTTIR)、水接触角和称重法考察了修饰前后膜的变化.通过戊二醛将过氧化氢酶固定到壳聚糖修饰的PANCAA纳米纤维膜上,研究了壳聚糖及戊二醛浓度对固定化过氧化氢酶的影响,结果表明,在壳聚糖浓度为25 mg/mL及戊二醛质量分数为5%条件下,壳聚糖修饰膜的固定化酶活性比空白膜提高了41.7%,稳定性也得到了不同程度的提高.     

高分子分离膜表面的糖基化

高分子分离膜表面的糖基化立足于仿生膜表面的构建，通过多种方法在膜材料表面引入糖基，将膜的分离性能与糖的生物功能相结合，形成具有复合功能的统一体．本文分别从糖基化方法和糖基化膜材料的应用两方面对高分子分离膜表面糖基化工程的研究现状和进展进行了总结．     

含糖聚合物可控合成研究进展

活性聚合技术的进步,使设计合成结构可控的含糖聚合物成为可能.本文介绍了阴离子聚合、阳离子聚合、原子转移自由基聚合、可逆加成断裂链转移聚合、硝基氧介导聚合、开环聚合和开环易位聚合等一系列可控/"活性"聚合技术在合成含糖聚合物中的应用,并对这一领域所取得的研究进展及现状进行了综述.     

聚丙烯腈分离膜表面的酶固定化研究进展

总结了近30年来围绕聚丙烯腈分离膜表面酶固定化的实现、酶活性的保持及其应用研究等相关问题的进展,并对今后的发展前景予以展望。     

丙烯腈-N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物的合成及其对聚丙烯腈分离膜的改性

以巯基乙胺盐酸盐(AESH)为链转移剂、2,2'-偶氮二异丁腈为引发剂,合成了具有端氨基的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm);与甲基丙烯酰氯反应,得到可聚合的PNIPAAm大分子单体;进而与丙烯腈共聚,合成了丙烯腈-N-异丙基丙烯酰胺接枝共聚物(P(AN-g-NIPAAm)).基于浸没沉淀相转化法制备了聚丙烯腈/P(AN-g-NIPAAm)共混膜.红外及核磁分析表明,通过调控AESH的浓度可制备得到不同链长的PNIPAAm大分子单体;用激光光散射进一步测定了共聚物的重均分子量;采用鼓泡接触角及浊度测定考察了共聚物的温敏特性;XPS结果证实PNIPAAm链在膜表面发生富集;纯水压滤实验发现所制备的分离膜40℃(高于PNIPAAm的LCST)时的水通量是25℃(低于PNIPAAm的LCST)时的近2倍,具有较明显的温敏性.     

温敏性丙烯腈共聚物纳米纤维膜的制备与性能

采用可逆加成断裂链转移可控/活性聚合方法合成了丙烯腈与N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)的嵌段共聚物,通过调控嵌段聚合反应时间可以获得一系列不同嵌段链长的共聚物,分子量分布在1.3左右.运用静电纺丝技术制备了所合成嵌段共聚物的纳米纤维膜,扫描电镜照片表明纳米纤维膜较为均匀且直径可调.研究了纳米纤维膜表面水接触角与荧光标记牛血清清蛋白的吸附现象,接触角结果证实共聚物纳米纤维膜具有一定的温度响应性,且疏水性嵌段的引入导致响应温度较PNIPAM有所降低;蛋白质吸附结果则表明温度较低时纳米纤维膜表面更亲水,蛋白质吸附较少.所制备的温敏性纳米纤维膜可望用作智能分离与吸附材料.     

聚丙烯腈电纺纤维的功能化

聚丙烯腈是一种性能优异、应用广泛的成纤聚合物,静电纺丝技术则可用于制备聚丙烯腈纳米纤维,本文对聚丙烯腈纳米纤维的功能化进行了综述.通过表面仿生修饰、碳纳米管填充等方法改性的聚丙烯腈电纺纤维被尝试作为酶固定化的载体材料,在显著提高载酶量的同时,能大幅度提高酶活性.糖基功能化的纳米纤维对特定的蛋白质具有较高的识别效率,可望用于蛋白质的分离与纯化.卟啉化的聚丙烯腈电纺纤维则在显示出荧光特性的同时,在催化、传感等方面具有潜在的应用前景.     

聚苯乙烯／聚乙二醇蜂窝状有序膜的制备与表征

通过水辅助法制备了聚苯乙烯／聚乙二醇（PS／PEG）蜂窝状有序膜,并研究了亲水性PEG在膜表面的富集现象及其抗蛋白质吸附行为．采用场发射扫描电子显微镜表征了水洗前后膜表面的形貌变化,发现水溶性PEG主要沉积于膜孔孔壁．原子力显微镜相位图直观证实了PEG在蜂窝状膜表面的富集现象．激光共聚焦显微镜结果表明,PEG富集区域具有抗罗丹明标记牛血清清蛋白吸附的能力．同时还发现了水蒸汽出口的改进可以获得较大的相对湿度与气流稳定性,从而提高成膜品质、改善成膜重复性．