SUPERPOROUS HYDROGELS: FAST RESPONSIVE HYDROGEL SYSTEMS

ABSTRACT

Superporous hydrogels, hydrogels with pore sizes in the range of 100 μm and larger, were synthesized using N-isopropyl-acrylamide (NIPAM) and acrylamide (AM). The superporous hydrogels were synthesized by crosslinking polymerization of monomers in the presence of gas bubbles. The pores of superporous hydrogels were connected to each other to form open capillary channels, which provided fast response to the changes in the environmental temperature. Upon increase in temperature from 10°C to 65°C, the superporous hydrogel made from a monomer solution of NIPAM:AM = 9:1 shrank from the fully swollen state (volume of 36 cm³) to the fully collapsed state (volume of 6.5 cm³) in 72±14 sec. When the temperature was changed back to 10°C, the superporous hydrogel swelled to 36 cm³ in 78±15 sec. This deswelling-swelling cycle was repeated many times without changes in the thermo-reversible property of the superporous hydrogel. The response time of the superporous hydrogels was thousand times faster than that of conventional hydrogels. The fast response of the superporous hydrogels is due to the rapid uptake or exclusion of water molecules through the extensive capillary channels. Because superporous hydrogels still maintain the open capillary structure even after drying, the dried superporous hydrogels can also swell to the equilibrium swelling state within minutes. These fast responsive hydrogels can find many pharmaceutical and medical applications.     

IN AQUA SYNTHESIS OF A HIGH MOLECULAR WEIGHT ARYLETHYNYLENE POLYMER EXHIBITING REVERSIBLE HYDROGEL PROPERTIES

ABSTRACT

A high molecular weight poly(aryleneethynylene) (M_w ～ 60,000) is prepared by the palladium catalyzed copolymerization of 3,5-diiodobenzoic acid and acetylene gas in a basic aqueous medium. The polymer has a “zig-zag”, fully conjugated backbone. The polymer has been characterized by a variety of methods and exhibits high thermal stability. Furthermore, the polymer is readily soluble in aqueous base and is reversibly switchable from the solution state to a hydrogel state, in water, by changing the pH of the solvent.     

M2+(M=Cu、Cd、Ag、Fe)掺杂氧化锌纳米粉晶的抗菌性能

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备了ZnO及M²⁺掺杂ZnO纳米粉晶(M=Cu、Cd、Ag、Fe),用现代测试技术表征了样品的组成、结构和形貌,以大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和白色念珠菌(Candida albicans)为测试菌株,用抑菌圈、最小抑菌浓度和最小杀菌浓度等方法研究了样品在日光照射下的抗菌活性。结果表明,与母体ZnO相比,Cu、Ag、Cd掺杂样品的抗菌性能明显地增强,这可能是由于掺杂金属离子置换Zn²⁺生成了晶格缺陷和电荷缺陷,阻止了光生电子和光生空穴对的复合从而增强了光催化活性和抗菌活性。     

4,4'-联吡啶桥联的三个铜有机膦酸配合物的合成、结构及磁性

在水热条件下,以N-氧化-2-吡啶膦酸（H2L）为主配体,4,4＇-联吡啶（bpy）为桥联配体,合成了3个铜有机膦酸配合物： {[CuL（bpy）0.5（H₂O）]·2H₂O}_n（1）, {[Cu（HL）₂（bpy）]·4H₂O}_n（2）和{[Cu₂（L）₂（bpy）]·3H₂O}_n（3）。配合物1中,相邻的铜离子由2个膦酸根连成二聚体,二聚体之间通过bpy桥联成一维链。配合物2中,单核[Cu（HL）₂]被bpy连接成一维链。配合物3中,四聚体[Cu₂（L）₂]₂被bpy连接成“砖块状”结构的二维层。磁性研究表明,配合物1和3中铜离子之间存在反铁磁性耦合。     

柔性1，5-二（2-乙基咪唑）戊烷配体构筑的两个d10金属配合物的合成、结构及性质

摘要：利用过渡金属镉（锌）盐与1,5-二（2-乙基咪唑）戊烷（BEIP）、5-羟基间苯二甲酸（5-OHH₂IP）在水热条件下合成了配合物[Cd（BEIP）（Cl）₂]_n（1）和[Zn（BEIP）（5-OHIP）]_n（2）,并对其进行了元素分析、IR及X射线衍射法表征。晶体结构研究表明：配合物1属于正交晶系,Pca2₁空间群。配合物2属于单斜晶系,P2₁/n空间群,β=100.542（4）°。配合物1是由配体1,5-二（2-乙基咪唑）戊烷连接镉离子形成一维链状结构。而配合物2是由配体间苯二甲酸连接锌离子形成一维链状结构,该一维链通过1,5-二（2-乙基咪唑）戊烷连接成二维网络结构,进而通过氢键连接成三维超分子结构。此外,配合物1和2具有较高的稳定性和较好的荧光性能,配合物2对甲基橙染料有一定的降解作用。     

5-异烟酰胺异钛酸构筑的Cu(Ⅰ)-Eu和Ni(Ⅱ)-Eu化合物的合成、晶体结构和性质研究

利用不同过渡金属盐在溶剂热中合成了2个新型杂核化合物{[CuEu₂（INAIP）₃（HCOO）（H₂O）₃]·3H₂O}_n（1）和{[NiEu₂（INAIP）₄（H₂O）₄]·4H₂O}_n（2）（INAIP=异烟酰胺吡啶基异酞酸根）,并对其进行了元素分析、IR及X-射线衍射法表征。晶体结构研究表明：配合物1和2都属于三斜晶系,P1空间群。晶胞参数：配合物1a=1.0887（3）nm,b=1.5158（4）nm,c=1.5644（2）nm,V=2.3332（10）nm³,Z=2,D_c=1.955g·cm^-3,μ=3.203mm^-1,F（000）=1352,R_int=0.027,R₁=0.0505,wR₂=0.1309。配合物2a=1.0134（3）nm,b=1.0836（6）nm,c=1.3741（2）nm,V=1.4530（9）nm³,Z=1,D_c=1.878g·cm^-3,μ=2.554mm^-1,F（000）=818,R_int=0.0458,R₁=0.0341,wR₂=0.0869。配合物1是由配体异烟酰胺吡啶基异酞酸连接而成的三维二重贯穿sqc27拓扑结构,而配合物2是由配体异烟酰胺吡啶基异酞酸连接稀土铕离子形成二维层状结构,该二维层通过Ni-O和Ni-N键连接成三维非贯穿网络结构。配合物1和2具有典型的稀土铕离子红色荧光和高的热稳定性。     

聚丙烯成核剂研究进展

聚丙烯材料被越来越多的应用于汽车领域、工程塑料等,聚丙烯性能的优化也成为工业界和学术界研究的热点问题。聚丙烯因其良好的机械性能、加工性能、价格低廉而备受关注,但其低温脆性大、热变形温度低、易收缩等缺点也制约了该类材料的发展和在某些领域的应用。对聚丙烯的改性关键是对其分子链规整度、球晶尺寸的调控,成核剂改性是聚丙烯改性中相对简单易行的方法。聚丙烯成核剂种类繁多,各俱特色,本文在综述了聚丙烯成核剂的基础上提出了新型聚丙烯改性成核剂,即大分子成核剂,并展望了大分子成核剂的发展前景。     

NiCF/ABS复合材料的制备及电磁屏蔽效能研究

探讨了碳纤维(CF)表面镍金属的化学镀工艺,制备了镀镍碳纤维(NiCF),采用密炼工艺制备了ABS基体复合材料,研究了CF和NiCF含量对复合材料的导电性能及电磁屏蔽效能的影响。结果表明:采用化学镀的方法在碳纤维表面镀覆了金属镍,所形成的镀层均匀致密;镀覆时间为5min时,镀镍后的碳纤维电阻率降低两个数量级;复合材料电阻率随CF、NiCF含量的增加而逐渐减小;复合材料电磁屏蔽效能随CF、NiCF含量的增加而逐渐增加,当NiCF含量为25%(wt)(约13.3vol%)时,电磁屏蔽效能最高可达51dB。     

基于四甲基取代胍环的四核稀土镝簇合物的慢磁弛豫

报道了2个基于四甲基取代胍环的三明治型四核稀土簇合物, [Ln₄(μ₃-OH)₄(μ₂-OH)₂(H₂O)₄(NO₃)₂(TMeQ[6])₂]·(NO₃)₄·26H₂O(Ln=Dy, 1; Ln=Tb, 2)。晶体结构分析显示2个簇合物包含2个四甲基取代胍环夹心的四核稀土立方烷结构, [Ln₄(μ₃-OH)₄]⁸⁺。磁性研究显示化合物1显示了慢磁弛豫行为。由于胍环配体可以有效的传递能量给稀土铽离子, 化合物2具有较好的发光性能。     

靶向抑制拓扑异构酶和端粒酶的钌配合物研究进展

金属配合物抗肿瘤研究,尤其是铂类药物,已取得了相对令人瞩目的成功,但同时也面临着包括耐药性和毒副作用等诸多问题。近年来钌配合物作为新的抗癌药物引起了人们的注意。在非铂系药物中,金钌配合物;拓扑异构酶;G-四链体;端粒酶属钌配合物是最有前途的抗癌药物之一,国际上普遍认为钌和钌的配合物属于低毒性,容易吸收并在体内很快排泄。本文将着重介绍钌配合物与DNA结合后进一步引发的细胞内核酶活性抑制研究,从新的角度来诠释钌配合物的抗肿瘤研究最新进展。