化学法制备高分子水凝胶的研究进展

综述了近年来采用化学法制备高分子水凝胶的研究工作进展。     

天然高分子材料水凝胶的制备及其应用进展

水凝胶是一种由高分子聚合物构成的三维网络材料,用自然界中天然存在的高聚物及其衍生物材料构建水凝胶,具有生物相容性、环境敏感性高、生物可降解性和对环境无污染等优势。本文介绍了近几年天然高分子水凝胶材料在医药卫生、食品、农业和环保等领域的应用情况;并按材料来源的不同,分类综述了蛋白质、多肽类水凝胶,海藻多糖水凝胶,动物多糖水凝胶,植物多糖水凝胶,其改性和制备复合水凝胶的最新技术、功能特性以及应用领域;最后对天然高分子水凝胶制备的改进方向和重点应用领域进行了展望。     

可注射型酶促高分子水凝胶的制备及表征

利用聚乙二醇（PEG,相对分子质量2 000）与对羟基苯丙酸（DAT）的酯化反应得到凝胶因子,在辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢催化体系的作用下,制备了一种新型的能快速固化的可注射型水凝胶。研究了HRP、凝胶因子和过氧化氢浓度对凝胶时间的影响,结果表明,当凝胶因子浓度高、HRP浓度高、过氧化氢浓度较低时,凝胶时间较短,最短可在3 s内凝胶。采用红外光谱和核磁共振氢谱对凝胶因子的结构进行了表征,并提出了HRP/H2O2酶促催化下凝胶因子的自由基聚合机理。     

有机高分子抗菌剂的制备及抗菌机理

综述了有机高分子抗菌剂的研究进展,分别对带有季铵盐、季鳞盐、有机锡、吡啶类、胍盐类、卤代胺类和壳聚糖衍生物类七种抗菌基团的有机高分子抗菌剂的合成及应用等方面作了评述.重点介绍了季铵盐与季鳞盐两种有机高分子抗菌剂的发展情况,对季铵盐和季鳞盐应用于抗菌剂领域的优劣进行了比较.介绍了近几年发展较快的几种有机高分子抗菌剂的制备...     

导电水凝胶的制备

作为一种新型的功能材料,导电水凝胶已经引起广泛的关注。本文根据目前的研究现状,将导电水凝胶大致分为聚电解质导电水凝胶,酸掺杂导电水凝胶,无机物添加导电水凝胶以及导电高分子基导电水凝胶等几大类,并综述了它们的制备方法。另外,由于大分子体系的导电高分子和水凝胶都有着独特和重要的性能,这使得它们具有广阔的应用价值。所以,本文在综述导电水凝胶制备进展的同时着重综述了导电高分子基导电水凝胶的制备进展。     

医用高分子水凝胶的设计与合成

作为一类重要的医用功能材料,高分子水凝胶可望在药物控释、软骨支架构建、活性细胞封装等方面获得广泛应用。综述了基于化学交联和物理交联的有关水凝胶的设计与合成方法,重点介绍了通过自由基共聚反应、结构互补基团间化学反应形成的化学交联水凝胶以及通过荷电相反离子问相互作用、两亲性嵌段或接枝共聚物疏水缔合、结晶与氢键相互作用形成的物理交联水凝胶。     

高分子水凝胶在医学领域的研究进展

高分子水凝胶是具有三维网络结构的一种新型材料,吸水溶胀后质地柔软,与生物体组织相似,生物相容性和生物可降解性良好,具有一定的力学性能,因此在医学领域具有重要的应用。本文对高分子水凝胶在医学领域的研究热点进行了归纳总结,并重点阐述了高分子水凝胶在药物输送、组织工程支架、伤口敷料和生物传感器等医学领域应用的最新研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。     

智能高分子及水凝胶的响应性及其应用

结合一些范例综述了智能水凝胶的基本概念、种类以及智能高分子响应环境温度、pH值和光信号刺激的相转变行为, 简要介绍了该类高分子在农林业、卫生等领域中的应用, 并对其发展前景作了展望.     

智能型水凝胶结构及响应机理的研究进展

综述了智能型水凝胶研究的新进展,简要介绍了几类新型的刺激响应性水凝胶,分析了影响水凝胶敏感性的结构因素,介绍了水凝胶的有关理论,动力学研究和敏感性机理。     

高强度双网络水凝胶的增韧机理

双网络水凝胶(DN凝胶)是由具有很强的结构非对称性的两种聚合物形成的特殊的聚合物互穿网络。相对于单一聚合物网络(SN凝胶)而言,DN凝胶的机械强度和韧性都有惊人的提高,其拉伸断裂应力和断裂应变分别能达到1~10 MPa和1000%~2000%、韧性(撕裂能)可以达到102~103J·m-2。DN凝胶性能的提高,主要是由强对称结构的第一重网络(刚而脆)与第二重网络(软而韧)相互缠结和互穿的结果。对DN凝胶断裂过程和增韧本质的理解是设计下一代具有理想机械性能的DN凝胶的关键所在。一些DN凝胶表现出大的滞后、屈服、细颈和软化现象,而这些现象用经典的Lake-Thomas断裂理论是没有办法解释的。根据DN凝胶的滞后和细颈等实验现象,Brown和Tanaka等提出了破坏区理论来解释DN凝胶超乎寻常的高韧性。最近,龚剑萍等提出的牺牲键理论也已经很好地应用于设计和制备具有新型微纳米结构的高韧性DN凝胶。本文着重阐释了DN凝胶的增韧机理,总结了这一领域的最新研究成果,并讨论各种因素对凝胶韧性的影响,最后对DN凝胶增韧机理存在的问题和研究方向进行了展望。     

PANI导电水凝胶的制备及其进展

导电水凝胶结合了水凝胶和导电高分子电性能的独特特性,并且具有特殊三维网络结构。其中聚苯胺(PANI)由于其独特的导电性能得到了广泛应用,因此PANI导电水凝胶是导电水凝胶中研究最为广泛的。本文综述了PANI导电水凝胶的制备方法及其发展,详述了PANI导电水凝胶的四种制备方法:直接填充、原位聚合、化学交联和物理交联。其中,利用直接填充和原位聚合方法制得PANI水凝胶是较传统的方法,获得的PANI水凝胶是由绝缘的水凝胶组分和导电的PNAI组分组合在一起,电化学性能不高。化学交联法的应用提高了导电水凝胶的电化学性能,物理交联法应用较少。最后,对导电水凝胶材料的应用以及未来发展方向进行了展望。     

多糖多肽水凝胶的增强研究

多糖多肽类天然水凝胶由于原料来源丰富、可生物降解以及良好的生物相容性,在生物医药领域具有巨大的应用潜力,然而其应用常常受到脆性高、力学强度差等缺陷的限制。本文综述了多糖多肽水凝胶的增强研究进展,重点探讨了共混增强、特殊拓扑结构增强、结晶增强和模仿合成材料凝胶增强等4种主要方法及其增强原理,并介绍了当前多糖多肽类水凝胶增强研究中取得的主要成果、面临的问题及其解决设想。     

e-ATRP水相制备温度响应高分子微凝胶——有关高分子微凝胶的新实验设计与实践

介绍一个涵盖高分子化学、电合成与仪器分析等领域的基础实验。本实验基于e-ATRP原理,采用简便易得的电化学反应装置,在水溶液中微量合成温度响应高分子微凝胶,并使用紫外-可见分光光度计和动态光散射仪探究微凝胶的温度响应特性。本实验取材于广受关注且已有较多验证的研究前沿成果,允许拓展合成其他高分子,也可进一步尝试各种电化学技术,简便易行、绿色环保,有助于培养学生的学科交叉融合思维和环保意识,锻炼创新实践能力。     

羧甲基纤维素钠水凝胶的制备及其生物降解性研究

用羧甲基纤维素钠(CMC—Na)制得了含水量高达98％的水凝胶，考察了防腐剂、交联剂、无机态氮素、有机态氮素、碳水化合物的加入量以及环境中pH值等因素对生物降解性的影响。结果表明：制备条件不同，水凝胶的生物降解性不同；环境中一定量铵根离子的存在有利于水凝胶的生物降解；在pH=5．2的环境中纤维素酶活性最高，降解程度最大。     

磁场敏感性水凝胶研究进展

磁场敏感性水凝胶是一类由聚合物三维网络和磁性组分所构成的复合凝胶,其在药物控制释放、人工肌肉、酶的固定与蛋白质分离等领域具有良好的应用前景。本文综述了磁场敏感性水凝胶的制备方法及其在上述领域的应用。     

水凝胶的制备及应用

本文回顾了“普通”和“环境敏感”水凝胶的制备方法及其作为生物材料在固定化酶、固定化细胞、免疫测试和药物控制释放等领域的应用。     

水凝胶功能改性研究与应用进展

水凝胶是一种三维网状亲水性高分子软材料,具有良好的固体力学和液体热力学性能,其自身柔软、可塑性强、生物相容性好,具有可降解性和刺激性响应特征。但传统方法制备的水凝胶有诸多缺陷,如有毒性、生物活性低、机械性能差等,使得其应用受限。本文综述了近10年来功能水凝胶制备与改性的主要研究进展及其应用现状,以多吸收位点和高机械强度等性能为主,重点阐述了国内外功能性水凝胶的最新制备方法,包括物理改性中的低分子复合材料交联与构建多重网络和化学改性中的接枝共聚等。详细介绍了该类功能材料在医药、生物、农业和食品等方面的应用现状与发展前景,特别关注了高效短时对外界环境微小变化具有响性的智能印迹水凝胶及其在检测领域的应用,为水凝胶的进一步开发和推广应用提供参考。     

k-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射制备及性质研究

采用辐射技术制备了κ-型卡拉胶(KC)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混水凝胶,研究了共混凝胶内KC含量、PVP的分子量和辐照剂量等对KC/PVP共混水凝胶性质的影响.实验发现,KC与高分子量的PVP(k-90)共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的KC/PVP共混水凝胶,随着共混凝胶内KC含量的增加,凝胶强度及溶胀性能均显著提高.分析表明,KC与高分子量的PVP共混后,在较低剂量下KC的降解被抑制,从而获得一种由物理交联的KC和化学交联的PVP形成的互穿网络(IPN)凝胶.     

κ-型卡拉胶/聚乙烯吡咯烷酮共混水凝胶的辐射制备及性质研究

采用辐射技术制备了κ-型卡拉胶 ( KC) /聚乙烯基吡咯烷酮 ( PVP)共混水凝胶 ,研究了共混凝胶内 KC含量、PVP的分子量和辐照剂量等对 KC/ PVP共混水凝胶性质的影响 .实验发现 ,KC与高分子量的 PVP( k-90 )共混后在一定剂量范围内辐照可得到高强度、高溶胀行为的 KC/ PVP共混水凝胶 ,随着共混凝胶内KC含量的增加 ,凝胶强度及溶胀性能均显著提高 .分析表明 ,KC与高分子量的 PVP共混后 ,在较低剂量下 KC的降解被抑制 ,从而获得一种由物理交联的 KC和化学交联的 PVP形成的互穿网络 ( IPN)凝胶 .     

水溶性导电高分子聚噻吩及其水凝胶的掺杂行为研究

用碘和高氯酸作掺杂剂对水溶性导电高分子聚（3-羧甲基噻吩）及其水凝胶的掺杂行为进行了系统研究。结果发现水溶胀聚（3-羧甲基噻吩）凝胶及其高分子很容易被高氯酸或碘的水溶液进行掺杂，且其掺杂能力强烈依赖于掺杂剂溶液浓度。对碘掺杂的高分子溶液，其掺杂过程不很稳定同时伴随着脱掺杂过程的发生，而对于聚噻吩凝胶，高氯酸极易使其掺杂，而且一旦掺杂则在掺杂状态下具有相对的稳定性。