阳离子聚合物微球的制备和应用进展

全面介绍了合成阳离子微球的常用方法,着重阐述了(无皂)乳液聚合、分散聚合、微乳聚合的研究进展及阳离子微球在油田调剖、电流变液、生物医药领域的应用,系统归纳了阳离子微球表面电荷来源和国内外文献报道的常用阳离子单体,并总结了不同合成工艺的应用特点。最近,许多新的合成方法如点击化学、原子转移自由基聚合等应用于阳离子微球的合成,为控制微球的表面性能提供了新的途径。在此基础上,展望了阳离子聚合物微球未来发展方向和面临挑战。     

贯通多孔聚合物微球的制备及其应用

采用高内水相双重乳液模板法制备贯通多孔聚合物微球,并将其应用于催化剂负载和Cu2+吸附.首先,通过增加水相,使单一小分子表面活性剂12-丙烯酰氧-9-油酸(AOA)稳定的反相高内相乳液(W/O HIPEs)发生相转变,一步制备出高内水相双重乳液;然后以此为模板,采用辐射法和引发剂引发聚合两种方式制备聚(苯乙烯-二甲基丙烯酸乙二醇酯)微球.通过扫描电镜观察发现,采用辐射法聚合能够得到贯通多孔的聚合物微球,而化学法聚合只能得到中空的封闭微球.将贯通多孔微球水解使其羧基化,用于铜离子的吸附.结果表明水解后多孔微球对Cu2+的吸附量随p H值的增加先增后减,在p H=5时达到最高值175 mg/g(2.75 mmol/g).此外,利用原位生成的方式,在贯通多孔微球上负载Pd纳米粒子,并将其用于催化肉桂醛加氢反应.结果表明水解多孔微球比未水解多孔微球具有更高的催化效率;热重分析和透射电子显微镜观察显示,水解多孔微球比未水解多孔微球能够负载更多的Pd纳米粒子,且纳米粒子分散更均匀.     

超临界技术制备多孔聚合物微球及其应用

多孔聚合物微球被广泛应用在生物技术、医学工程、环境工程、食品安全、色谱填料等领域,因此受到材料科学家的广泛关注.超临界技术是一种廉价的绿色致孔技术,在多孔聚合物微球的制备方面具有广阔的发展前景.经悬浮聚合、乳液聚合、种子聚合、沉淀聚合等多种聚合方法合成聚合物微球,通过超临界干燥技术除去溶剂实现致孔,可得到高质量多孔聚合...     

S-布洛芬印迹聚合物微球的制备及应用

以S-布洛芬为模板,丙烯酰胺（AM）为功能单体,二乙烯基苯（DVB）为交联剂,在甲苯-乙腈的混合溶剂中,采用沉淀聚合法制得粒径为3~6μm的印迹聚合物微球。将印迹聚合物微球用作高效液相色谱（HPLC）固定相,以乙腈为流动相,通过拆分外消旋布洛芬及分离其类似物,评价分子印迹聚合物的特异识别性能;研究了流动相中乙酸含量、流速对拆分能力的影响;通过测定分离过程中焓变、熵变及自由能的变化,对分子印迹聚合物的分离过程做了详细的解释。     

分子印迹聚合物微球的制备及应用研究进展

球形分子印迹聚合物具有制备简单、使用方便；分子识别效率高且便于功能设计等优点，近年来成为分子印迹技术领域研究的热点之一。对球形分子印迹聚合物微球的制备及其应用研究进展作了较为详细的介绍。     

可生物降解聚合物乙肝疫苗微球的制备和表征

采用双乳液体系（Ｗ１／Ｏ／Ｗ２）溶剂抽提法制备了聚－ＤＬ－乳酸－聚乙二醇嵌段共聚物（Ｐｏｌｙ－ｄｌｌａｃｔｉｄｅ－ｂ－ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ,ＰＥＬＡ）包裹乙肝表面抗原（ＨＢｓＡｇ）微球。微球外观规整,平均粒径２．１７μｍ,抗原包裹量达１．２５％,包裹效率７１．８％。经聚丙烯酰胺凝胶电泳（ＰＡＧＥ）检测,ＨＢｓＡｇ在微球制备过程中保持了结构完整性。以乙肝常规铝佐剂疫苗为对照,ＢＡＬ     

超细荧光聚合物纳米微球的制备

合成了具有较高荧光量子产率(0.69)和良好光稳定性的可聚合荧光染料单体,该荧光染料的光稳定性高于商品化的染料罗丹明B。 通过氧化还原引发剂引发乳液聚合制备了超细荧光聚合物纳米微球,将染料分子共价连接在聚合物链上。 使用非离子表面活性剂Triton X-100作为乳化剂、甲基丙烯酸甲酯(MMA)作为单体和助乳化剂,制备的超细纳米微球平均粒径为22 nm,而不加MMA时制备出的纳米微球平均粒径在150 nm左右。 由于微球表面带有苄氯基团,为进一步的微球功能化提供了途径。     

改进的微悬浮聚合法制备聚合物微球

微悬浮聚合法是制备聚合物微球的方法之一,它是先将单体相分散为一定粒度的微液滴,再在低速搅拌(75～100r/min)下进行聚合反应~[1,2],对聚合设备无特殊要求,且避免了悬浮聚合法制备微球时连续数小时的高速搅拌~[3],只要有合适的均化器即可大批量制备1～50μm的聚合物微球,且可适当控制粒度.但由于一般单体在分散介质中均有一定的溶解性,且液滴粒径越小单体溶解度越大,致使聚合过程中单体可通过介质扩散而产生单体在不同粒     

辐射冷冻乳液聚合制备多孔聚合物微球

本文研究了常规苯乙烯乳液和苯乙烯细乳液在两种不同冷冻条件下,即液氮冷冻和-20℃冰箱冷冻过程中乳液体系稳定性的变化,以及γ射线辐射引发冷冻乳液中单体聚合得到的聚苯乙烯微球的形貌,并探讨了形貌形成机制.结果表明,乳液在-20℃冰箱中冷冻过程中乳液稳定性破坏,单体出现分层现象.而液氮冷冻可以保持冷冻前的乳液相态结构.γ射线辐射可以引发冻乳液中苯乙烯聚合,聚合过程中体系经历了从O/W乳液向W/O/W多重乳液的转变,最终形成粒径分布较宽,直径为1~20μm的泡孔状多孔PS微球.本工作不仅为低温聚合技术提供了新思路,也为多孔聚合物微球材料的制备提供了新方法.     

聚合物模板辅助镍微球的水热制备

以三嵌段共聚物HO(CH₂CH₂O)₂₀(CH₂CH(CH₃)O)₇₀(CH₂CH₂O)₂₀H (P123)为模板剂, 次亚磷酸钠为还原剂, 水热制备了微米级镍微球. 采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物进行表征. 结果表明, 镍微球由纳米级的镍微晶组成, 其中至少部分微球存在空心结构. 微球的尺寸随着前驱体溶液pH值的增加而减小, 其聚集成链的程度随着水热温度的上升而增强. 120和220 ℃水热合成微球的直径范围、平均微晶尺寸和矫顽力分别是1.5～4.5和0.8～4.5 μm, 16.0和14.2 nm, 以及91.5和66.1 Oe.     

气凝胶微球的制备和应用

与传统的块状气凝胶不同,气凝胶微球是一种具有独特结构的新材料。它既由纳米级材料构建,又有微米级尺寸,同时还具备气凝胶特有的热、声、光、电性质和复杂的三维网络拓扑结构,在生物医药、环境修复、功能性载体、能源存储和转化等领域具有广泛的应用潜力。近年来,国内外关于气凝胶微球的研究进展迅速,但关于气凝胶微球的综述还没有报道。本文结合气凝胶微球领域最新的研究进展,从气凝胶微球的制备方法、种类以及不同种类的气凝胶微球在环境、医药、能源领域的应用等方面进行了综述。     

磁性壳聚糖微球的制备和应用

磁性壳聚糖微球是通过一定的方法用壳聚糖将磁性材料包埋而形成的磁性微球,其内核为纳米级的磁性金属微粒,外层为壳聚糖.壳聚糖含有大量的氨基和羟基,使其具有特定的理化性质,由此奠定了壳聚糖的许多生物学特性及加工特性的基础.另一方面,其磁性内核使磁性壳聚糖微球具有很好的顺磁性,利用外加磁场可以很方便地进行分离.因此磁性壳聚糖在固定化酶、污水处理、食品工业和生物医药等方面具有广泛的用途,磁性壳聚糖的制备及应用的相关研究也越来越受到重视.本文作者对磁性壳聚糖微球的制备和应用进行评述.     

刺激响应性聚合物微球的制备、性能及应用

作为典型的软物质材料,聚合物微球因其独特的微尺度、扩散性、渗透性及可修饰性而广泛应用于催化、药物传输、生物传感、微反应器、化学分离以及涂层材料等领域。为满足苛刻应用环境对微球的性能要求,相继出现了各类环境响应性聚合物微球。针对近年来刺激响应性微球的研究进展,本文综述了聚合物响应性微球的制备策略及形貌,以及对温度、pH、磁场、离子强度、光和CO₂敏感的响应性聚合物微球体系;并讨论了不同类型刺激响应微球的响应机理及应用,分析了其存在的不足,展望了其应用前景和发展方向。     

沉淀聚合法制备三聚氰胺分子印迹聚合物微球

以三聚氰胺为模板分子,以甲基丙烯酸为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂,在乙腈-乙二醇(20∶1,V/V)混合溶剂中沉淀聚合制备了分子印迹聚合物微球.利用1H-NMR和紫外光谱方法研究了模板与功能单体相互作用情况.结果表明,三聚氰胺与甲基丙烯酸(MAA)分子通过协同氢键作用形成1∶2型氢键配合物.利用扫描电镜和红外光谱对聚合物微球的结构进行了表征.结果表明,印迹聚合物近似圆球形,粒径约为400～500 nm,且大于非印迹聚合物微球,表面存在大量的结合位点.通过静态平衡吸附实验研究了聚合物微球对模板分子的结合能力,印迹聚合物微球在4 h后逐渐达到吸附平衡,Scatchard分析表明,印迹聚合物微球主要存在两类不同的结合位点,最大表观结合量(Qmax)和平衡离解常数(Kd)分别为Qmax1=22.97μmol/g,Kd1=0.14×10-3 mol/L;Qmax2=157.65μmol/g,Kd2=2.55×10-3 mol/L,计算得出表观印迹效率和有效印迹效率分别为68%和58%.此方法合成的印迹聚合物微球对三聚氰胺有较好的结合性能,可应用于三聚氰胺的分离检测.     

沉淀聚合法制备TNT分子印迹聚合物微球

以TNT为模板分子,丙烯酰胺为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,乙腈为溶剂,用沉淀聚合法制备了TNT分子印迹微球.紫外吸收光谱证实TNT与丙烯酰胺之间存在相互作用;平衡吸附实验结果表明,制备的分子印迹聚合物微球对TNT分子有较好的特异性吸附能力,能够选择性识别TNT分子.     

种子乳液聚合法制备中空多孔聚合物微球

用分散聚合法制得粒径约为3μm的聚苯乙烯种子微球,通过溶胀,种子乳液聚合及萃取得到中空多孔聚合微球,使用扫描电镜检测了其中空多孔形貌和粒径,并讨论了成孔机理。     

基于超大孔聚合物微球的混合色谱模式层析介质的制备

以甲基丙烯酸缩水甘油酯与乙二醇二甲基丙烯酸酯共聚的超大孔聚合物微球为基质,采用聚乙烯亚胺和丁基缩水甘油醚先后衍生微球的表面,制备成兼具阴离子交换与疏水相互作用的混合色谱模式层析介质。考察离子交换基团、疏水配基密度对蛋白载量、回收率的影响,结果表明,在离子交换容量0.2~0.5 mol/mL范围内,随着介质离子交换容量的增大,蛋白载量及回收率均呈增加趋势,蛋白载量最高值达40 mg/mL,回收率大于90%。当疏水配基的密度大于0.03 mol/mL时,介质开始表现疏水相互作用。此超大孔混合模式色谱介质在大于2000 cm/h 的流速下依然能保持低于2 MPa 的柱背压,同时在高流速下(2880 cm/h)纯化人血清中的抗体应用中表现良好的分辨率。此介质在高通量分离纯化应用方面具有巨大潜力。     

多层聚合物微球及其功能性空心聚合物微球的研究进展

具有特殊组成和结构的单分散微球以其独特的性质和广泛的应用得到了广泛的关注。经过近几年的工作,本课题组利用蒸馏沉淀聚合法,合成出了一系列含有不同功能基团、组成和形状的单分散多层微球,进而制备了具有不同结构的功能性空心微球,并探讨了构建多层结构微球的机理。初步研究表明,这些功能性微球在可控药物释放、催化和微反应器等领域具有独特的性能和潜在的应用价值。本文概述了本课题组近五年来采用蒸馏沉淀法制备多层结构微球及其空心微球的研究进展。