磁性半互穿网络智能水凝胶的合成及性质评价

以甲基丙烯酸(MAA)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酰胺(AM)为原料,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,利用IPN技术并结合磁性的γ-Fe2O3增强剂,在水溶液中制备了半互穿网络水凝胶(PMAA/PAM-NIPAAm/γ-Fe2O3),研究了水凝胶的溶胀性﹑热稳定性和电磁性。实验表明,水凝胶形成稳定的IPN互穿网络结构且该水凝胶具温度、pH双重敏感性和顺电磁性。所合成的水凝胶在低临界溶解温度31℃以下,具有明显正向温敏性,高于此温度,水凝胶的温度敏感性会逐渐减弱。产品成功克服了NIPAAm类水凝胶的温缩性。     

基于温敏性有机/无机杂化纳米粒子的比率型Hg~(2+)荧光探针

基于有机/无机杂化纳米粒子制备了能够对汞离子(Hg~(2+))进行比率型检测的荧光探针.首先通过连续的可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合合成了两亲性嵌段聚合物,P(MPS-co-NBDAE)-b-P(NIPAM-co-Rh BHA).其疏水嵌段为带有三甲基硅氧烷侧基,并标记有荧光能量给体N-(7-硝基-2,1,3-苯并噁二唑)(NBD)基元的聚丙烯酸酯,P(MPS-co-NBDAE);亲水嵌段为共聚有潜在荧光能量受体罗丹明脲衍生物单体(Rh BHA)的温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺),P(NIPAM-co-Rh BHA).由该嵌段聚合物自组装形成的胶束在三乙胺催化作用下水解发生溶胶-凝胶化过程后,得到核交联的有机/无机杂化纳米粒子.在没有Hg~(2+)离子存在时,该杂化纳米粒子溶液只显示出NBD基元发射的绿光;而在有Hg~(2+)离子存在条件下,Hg~(2+)离子可诱导Rh BHA开环为具有荧光发射性能的Rh B基元.由于NBD与Rh B之间的荧光共振能量转移(FRET)效应,杂化纳米粒子溶液的颜色和荧光发射性能均会发生明显的变化,从而实现对水溶液中Hg~(2+)离子的高效选择性检测.而且,升高温度会导致纳米粒子壳层PNIPAM嵌段的塌缩,使NBD和Rh B基元间的空间距离缩短,可进一步提高检测效果.因此,基于该有机/无机杂化纳米粒子的检测体系可用来对Hg~(2+)离子进行高效选择性检测.     

基于温敏性N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物的毛细管无胶电泳筛分介质北大核心CSCD

本文合成了N,N-二甲基丙烯酰胺/N-异丙基丙烯酰胺无规共聚物(P(DMA-co-NIPAM))和聚N,N-二甲基丙烯酰胺(PDMA),并将二者共混制备毛细管无胶电泳筛分介质,旨在降低筛分介质粘度的同时增强其对DNA的分离性能。核磁共振氢谱(1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证明了2种聚合物的成功合成。表征了P(DMA-co-NIPAM)/PDMA共混物溶液的流体力学直径(Dh)、低剪切粘度和吸光度,结果表明,P(DMAco-NIPAM)聚合物具有温敏性,低临界溶解温度(LCST)为60~80℃。DNA筛分结果显示,PDMA中添加了10%P(DMA-co-NIPAM)的复合筛分介质性能最好,相比PDMA粘度降低19%以上,对大DNA片段的分辨率和理论塔板数均明显提高,分离时间缩短4%,显示了优良的分离性能。     

基于温敏性双亲嵌段共聚物的纳米胶束作为药物载体的研究

温度敏感性双亲嵌段共聚物由于其潜在的应用价值而引起广泛的关注。在药物控制释放领域,基于温敏性嵌段共聚物的纳米胶束作为药物载体显示了诸多特异的性能。在嵌段共聚物中引入具有温度敏感性的链段,使聚合物胶束具备天然被动靶向功能的同时,赋予了其主动靶向给药功能。本文从温度敏感性双亲嵌段共聚物的分子设计、合成、自组装性质和胶束的载药释药行为等方面进行了相关总结。重点介绍了含聚N-异丙基丙烯酰胺链段双亲嵌段共聚物的相关研究进展。     

结构参数对N-酰化壳聚糖水凝胶温敏性质的影响

在均相条件下,通过壳聚糖的N-酰化反应制备了不同酰化度、不同酰基链长的N-酰化壳聚糖,研究了酰化度及酰基链长对N-酰化壳聚糖/β-甘油磷酸钠(β-GP)水凝胶温敏性质的影响.结果表明:酰化度及酰基链长均对水凝胶的性质有较大影响.在N-酰化度低于50%范围内,低酰化度的N-酰化壳聚糖只溶于酸性溶液;而高酰化度的N-酰化壳聚糖溶于水,无温度敏感性;在pH 7.1附近,N-酰化壳聚糖/β-GP水凝胶均具有温度敏感性.酰化度越高,N-酰化壳聚糖/β-GP水凝胶的透明度越高.在己基以上,酰基链长对凝胶的温敏性质影响较明显.相对其他N-酰化壳聚糖而言,低酰化度的N-己酰或辛酰壳聚糖/β-GP水凝胶的凝胶化时间明显缩短,凝胶化温度降低.     

混合聚合物光纤光栅封装元件的温敏实验

用两种不同聚合材料按一定比例均匀混合后对光纤光栅进行封装处理,并对其进行了温敏实验.实验表明,光纤光栅封装元件在20 C～80 C常温区,具有良好的线性温敏性;而在100 C～300C高温区,则具有较好的温度不敏感性,与裸光纤光栅的温敏性接近.     

Preparation and characterization of thermoresponsive hyperbranched polyethylenimine with plenty of reactive primary amine groups

Certain amount of primary amine （NH2） groups of hyperbranched polyethylenimine （HPEI） was first protected by Boc groups. Subsequently, the residual reactive amine groups were reacted with isobutyric anhydride to introduce isobutyramide （IBAm） groups to HPEI. Finally, Boc groups were deprotected to result in HPEI-IBAm-NH2 with 18% of primary amine terminals on the periphery and 80% of IBAm terminal groups （abbreviated as HPEI-IBAm0.80-NH2）. 1H-NMR characterization proved the successful preparation of the product in each step. Compared with its spatial isomer HPEI- IBAm0.8o without primary amine groups, IH-NMR spectra verified that more IBAm groups were located in the interior of HPEI-IBAm0.80-NH2. The further modification of HPEI-IBAmo.so-NH2 and HPEI-IBAmo.8o with p-nitrobenzaldehyde demonstrated that HPEI-IBAm0.so-NH2 was more reactive than HPEI-IBAm0.80 due to its possession of primary amines. Turbidimetry measurements showed that HPEI-IBAm0.80-NH2 was thermoresponsive in water. In the pH range of 9.5-10 its cloud point temperature （Top） was constant, and it increased obviously upon decreasing the pH below 9.5. The thermoresponsive HPEI-IBAmo.8 exhibited the similar trend, but the pH threshold to achieve the constant Top was around 8.5. Moreover, HPEI-IBAm0.8-NH2 showed higher Top and broader phase transition than HPEI-IBAm0.8. The mechanism leading to the different thermoresponsive properties between HPEI-IBAm0.8-NH2 and its spatial isomer HPEI-IBAm0.8 was discussed.     

亲水链段长度对液晶模板水凝胶形态和温敏性的影响

采用疏水烷基(C16H33)相同而亲水的聚氧乙烯链(CH2CH2O)n=2,10,20长度不同的表面活性剂苄泽(Brij 52/56/58)作为模板制备得到3种孔洞尺寸为5～80μm的聚异丙基丙烯酰胺水凝胶(HNB).研究表明,n值越小,疏水性越大.15 wt%浓度下,不同n值的Brij水溶液均呈现明显的液晶织构.在t=4和7 min时HNB58和HNB56凝胶预聚液的透光率迅速下降至3.3～3.5,而HNB52凝胶预聚液的透光度一直保持在3.5.以n=20的Brij 58作为模板制备的HNB58凝胶孔洞数量多,尺寸为5～10μm.以n=2的Brij52为模板制备的HNB52凝胶孔洞形态呈层状,溶胀度最小,为6.9 g/g.而以n=10的Brij56为模板制备的HNB56凝胶孔洞呈蜂窝状,尺寸最大,为40～80μm,溶胀度最高,为7.9 g/g,37℃下20 min时HNB56失水超过80%.由于模板的作用,n值的变化并没有改变HNB凝胶的体积相转变温度(VPTT≈33℃),但吸热峰面积变宽.     

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2O／THF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N-异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N-异丙基丙烯酰胺,纳米SiO2复合水凝胶,并用FT-IR和SEM对产物进行了表征,研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性,实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因。     

钻石的紫外-可见-近红外光谱与光致发光光谱温敏特性及其鉴定指示意义

以液氮温度(约77 K)至室温渐变的样品测试温度,通过紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)吸收光谱、405 nm激发光源的光致发光(PL)光谱,结合傅里叶变换红外光谱与钻石观测仪(DiamondView~(TM)),分别对典型的经后期高温高压或辐照处理的天然钻石、高温高压合成钻石和化学气相沉积合成钻石进行光谱学特征研究。结果表明:在不同激发光源或检测环境温度下,钻石的UV-Vis-NIR吸收光谱与PL光谱中具有指向性的特征吸收与已有文献报道结果存在一定的差异。钻石的指纹及其经优化处理的特征吸收较多出现明显的温敏特性,随着样品温度的升高,吸收峰的强度逐渐降低,部分吸收峰消失。钻石吸收光谱中的温敏特征吸收可为其检测、筛选提供指向性依据,同时对开拓新的钻石功能化应用有借鉴意义。