聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO_2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H2OTHF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FTIR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.     

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.     

药物缓释载体用温敏性水凝胶

近年来温敏性水凝胶作为药物缓释载体的研究十分广泛。本文在简要介绍了温敏性水凝胶的结构与性质、蛋白质的包埋技术和释药机理后,较为详细地综述了温敏性水凝胶在药物控制释放领域中的应用情况。     

正离子PVA基温敏性聚合物的合成与表征及其温敏性研究

通过对聚乙烯醇(PVA)进行正离子化和缩醛化改性,制备了一种新型PVA基温敏性聚合物(CAPVA),其盐水溶液表现出最低临界溶解温度(LCST).在LCST温度以下,CAPVA能溶解于水中,其水溶液清澈透明;温度高于LCST后,CAPVA聚集并从水中分离析出.利用元素、表面电荷分析和核磁共振谱对CAPVA的结构进行了表征,并用浊度法研究了正离子接枝率、缩醛度和溶液中NaCl浓度对CAPVA温敏性的影响.     

温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备与性能表征——推荐一个高分子化学综合实验

本实验以温敏性水凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺的制备为切入点,实验内容既包含自由基聚合的合成过程,又通过实验室简单精确的温度控制展示温敏性水凝胶的体积相变过程,激发学生的实验兴趣。同时,引入变温核磁共振波谱仪对制备水凝胶相变过程中的结构变化进行表征,让学生更进一步理解水凝胶体积相变背后的结构变化,领悟其性能与结构之间的辩证关系。此外,将温敏性水凝胶在污水处理与油水分离等领域的最新应用引入到实验中,反映水凝胶领域发展的新思想和新成果。最终达到提升本科实验教学质量,培养高素质综合型人才的根本目的。     

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。     

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。     

P(DEAM-co-NAS)的合成及其温敏性的环境效应

采用自由基溶液聚合法合成聚(N,N-二乙基丙烯酰胺-co-N-丙烯酸琥珀酰亚胺)(P(DEAM-co-NAS))共聚比为7.9∶1、3.5∶1、2.5∶1、2∶1、1.5∶1的五组共聚物.利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和核磁共振(1HNMR)谱对P(DEAM-co-NAS)结构进行表征.共聚物组成和介质性质对P(DEAM-co-NAS)水溶液温敏性有显著影响.结果表明:随着NAS含量增加,共聚物水溶液的低临界溶解温度(LCST)逐渐升高,温敏性降低;盐的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST降低,所引入盐的阴离子价数越高,影响程度越大;有机酸的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST降低;NaOH、乙二胺、丁二胺的引入使P(DEAM-co-NAS)水溶液的LCST升高,二胺对P(DEAM-co-NAS)水溶液温敏性影响程度要大于NaOH.     

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.     

单电子转移活性自由基聚合制备温敏型荧光纤维素纳米晶

在混合反应溶剂体系DMF/H2O中,利用表面引发的单电子活性自由基聚合法(SET-LRP)制备了接枝有荧光和温敏性聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAM)刷的纤维素纳米晶.红外光谱和固体核磁共振13C谱中PNIPAAM特征峰的出现证明了接枝的成功.接枝前后的重量变化和核磁共振1H谱分析表明,随着混合溶剂中水的比例增加,单体转化率和接枝聚合物刷的分子量逐渐增加.热重和示差扫描量热分析显示,随着纤维素纳米晶表面接枝聚合物刷长度的增加,其分解温度和玻璃化转变温度均由低温向高温方向移动,并逐渐接近纯PNIPAAM的相应温度.由于PNIPAAM的温敏性,表面接枝的纤维素纳米晶表现出与染料溶液相反的温致荧光增强性能.