智能型高分子膜的制备及应用研究进展

膜材料的智能化是当今分离材料领域发展的一个新方向。讨论了环境响应型智能膜材料的分类、制备方法及其环境响应特性等,分析了智能膜的应用现状及其应用前景,并展望了智能膜技术今后的研究和发展方向。     

智能膜材料研究新进展

能感知和响应外界物理和化学信号的智能膜是仿生功能膜领域的重要技术进展之一,已成为国际上膜科学领域研究的新热点。本文综述了智能膜材料方面的研究新进展,重点介绍了温度响应型、pH响应型、光响应型、葡萄糖浓度响应型以及分子识别响应型等环境刺激响应型智能膜的研究进展。     

ATRP法制备环境响应型智能膜材料的研究进展

聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）作为一种常见的智能材料,同时具有温度响应特性和乙醇浓度响应特性。本文以PNIPAM聚合物为主线,着重介绍了利用原子转移自由基聚合（ATRP）法制备温度响应型、温度及pH值双重响应型、乙醇浓度响应型智能膜材料的研究成果。其中,温度响应型智能膜主要介绍PNIPAM均聚物接枝膜;温度及pH值双重响应型智能膜主要介绍PNIPAM与pH值响应型聚合物的嵌段接枝膜;乙醇浓度响应型智能膜主要介绍PNIPAM无规共聚物接枝膜。另外,还介绍了其它响应型智能膜,包括手性分子及离子响应型接枝膜的研究成果。基于ATRP法在文中所述的优点以及在膜改性研究方面的广泛应用,相信该方法在制备环境响应型智能膜材料以及推动智能膜实际工业应用方面将扮演重要角色。     

环境响应型润湿性材料的研究进展

综述了近年来国内外环境响应型湿润性材料的响应因素及其在油水分离、载药、生物传感器、胶粘剂、智能开关等领域的应用,并对环境响应型湿润性材料的未来进行了展望。     

智能膜——反应与分离过程协同与强化的新途径

膜分离与反应过程的耦合是提高反应与分离过程效率和降低过程能耗的重要手段。智能膜可根据环境因素的变化而主动调节其渗透通量,为反应与分离过程的耦合与协同强化提供了重要的新手段。本文简要介绍了智能膜的性质与特点、以及温度响应型、pH响应型、醇浓度响应型、葡萄糖浓度响应型和分子识别响应型等几类典型的智能膜材料与膜过程原理,叙述了智能膜在反应与膜分离过程耦合中的优势;并以一个典型产物抑制反应——生物乙醇发酵反应为例,简述了利用智能膜实现反应与分离过程耦合与协同强化的机理与途径。     

环境刺激响应型高强度智能水凝胶研究进展

环境刺激响应型智能水凝胶能够对外界环境因素的变化产生显著的体积或其他特性的变化,且其性质和结构与生物组织类似,有望应用于人工软骨、人造肌肉、组织工程等领域,引起了广泛的关注。提高环境刺激响应型智能水凝胶的力学性能是智能水凝胶应用研究的重要方向之一。本文综述了近年来环境刺激响应型高强度智能水凝胶的研究进展,简述了高强度智能水凝胶的网络结构的构建策略与方法,分析了其具备高力学性能的机理,重点介绍了4类不同结构的高强度智能水凝胶,即超低交联结构水凝胶、纳米颗粒复合水凝胶、拓扑结构水凝胶以及双网络结构水凝胶,最后讨论了环境刺激响应型高强度智能水凝胶在面向应用的研究过程中仍然需要解决的关键科学问题,如智能水凝胶的环境刺激与力学性能的博弈效应以及响应环境刺激前后的力学性能差异等。     

智能高分子材料的应用现状及研究进展

智能高分子材料是材料研究的新领域,本文介绍了智能高分子材料的分类及研究现状。主要介绍了智能高分子凝胶、刺激响应性药物释放体系、智能膜材及具有表面智能的生物材料。     

智能响应型纳米药物载体的研究进展

近年来智能响应型纳米药物载体在抗肿瘤药物的递送中得到了广泛关注。该文根据智能响应型纳米药物载体是否具有主动靶向性,将其分为非靶向智能响应型纳米药物载体和靶向智能响应型纳米药物载体,并分别对这两者纳米药物载体的新研究和新进展进行了综述。同时,总结了智能响应型纳米药物载体当前存在的问题。与非靶向智能响应型纳米药物载体相比,靶向智能响应型纳米药物载体具有更多的优势,尤其是靶向肿瘤组织中特异性过表达酶的智能响应型纳米药物载体将会是今后纳米药物载体研究的一个重要方向。     

智能高分子材料

智能高分子材料是一种刺激－响应型聚合物或称环境敏感聚合物,已成为功能高分子研究的前沿领域,本文对一些有代表性的智能高分子材料的发展,机理及应用作了简单的综述。     

基于大环化合物主-客体作用的超分子聚合物凝胶材料研究进展

综述了近年来冠醚、环糊精、葫芦脲和柱芳烃等大环化合物的衍生物通过主-客体作用形成的超分子聚合物凝胶材料的研究情况。指出了该材料对温度、酸碱度、溶剂和客体分子等外界环境刺激敏感,在智能响应性方面表现出了优异的性质。对超分子聚合物凝胶材料未来的研究方向进行了展望。     

基于大环化合物主-客体作用的超分子聚合物凝胶材料研究进展

综述了近年来冠醚、环糊精、葫芦脲和柱芳烃等大环化合物的衍生物通过主-客体作用形成的超分子聚合物凝胶材料的研究情况。指出了该材料对温度、酸碱度、溶剂和客体分子等外界环境刺激敏感,在智能响应性方面表现出了优异的性质。对超分子聚合物凝胶材料未来的研究方向进行了展望。     

环境响应型共聚物自组装的研究进展

环境响应型聚合物是近年来受到广泛关注的功能材料,这种类型的共聚物可以对外部环境刺激而产生相应的结构,物理和化学变化。根据外部环境刺激反应的机理和类型的不同,分为单刺激响应与多重刺激响应。本文重点讨论关于环境响应型共聚物的设计,合成,自组装和应用的研究现状,总结说明了当受到pH,温度,光照,CO_2,氧化还原剂等外部环境刺激时各类有序聚集体所表现的变化,展望了智能嵌段共聚物在药物控释,纳米容器制备和生物功能材料中的潜在应用价值和未来的发展方向。     

磁响应分离膜研究进展

随着智能材料和纳米技术的发展,具有刺激响应的新型功能膜材料是膜分离技术发展的主要方向之一。磁响应分离膜是一种由磁性颗粒和聚合物高分子混合制备的,可以对磁场刺激产生响应的分离膜。磁响应分离膜兼具膜分离技术的低能耗、高效率等优点和磁性颗粒的磁性响应和催化性能等。磁性颗粒对磁场的响应不仅会影响膜的结构和分离选择性,还会改变膜材料的润湿性以及提高膜抗污染性能。本文从共混法、涂层法、接枝法和原位生长法对磁响应分离膜的制备方法展开论述,介绍了不同制备方法的优缺点及未来发展方向。从调控膜表面润湿性、调控膜抗污染性、调控膜孔径三部分对磁响应分离膜的磁场响应机理进行了详细阐述。并从过滤、吸附、降解、交换分离四方面对磁响应分离膜的应用领域展开论述。最后对磁响应分离膜的发展进行了总结,并对其发展前景进行了展望。     

智能水凝胶应用研究进展

智能水凝胶是指在外界环境（如温度、pH、电场、溶剂性质、光强度和光波长、压力、离子强度等）发生变化时,性质随之发生相应变化的水凝胶,即具有环境响应性。作者详细介绍了智能水凝胶在药物控制释放、组织工程、物质分离、酶的固载及调光材料5个方面的应用研究情况。并对智能水凝胶未来的研究方向及应用前景进行了展望。     

智能水凝胶研究进展

作为一种智能高分子材料,智能水凝胶具有良好的应用前景,本文重点介绍了刺激响应型智能水凝胶、高强智能水凝胶及自愈合智能水凝胶的结构特征、性能特点及研究现状,并对智能水凝胶的未来发展进行了展望。     

环境刺激响应型乳液体系的研究现状

就传统的乳液体系而言,用于实现分离、生产、研究应用目的之后,乳液破除操作存在诸如不能对乳化剂、破乳药剂回收循环复用及破乳成本高等问题。环境刺激响应型乳液体系是指能够对光、磁、pH、CO_2等信号刺激产生响应的新型智能乳状液体系。本文分别介绍了具有光、磁、pH、CO_2环境刺激响应性能乳液体系的相关研究成果及潜在的应用研究价值,一方面,相较传统的乳液体系,环境刺激响应型乳液体系对于实现乳状液破除、循环利用乳化剂、乳状液油相以及回收目标物提供了便利;另一方面,其也拓宽了乳化液用于催化、材料合成、药物运载与可控释放等领域的空间。最后,指出了环境刺激响应型乳液体系相关研究所存在的不足之处并对研究前景进行了展望。     

智能膜材料与膜技术综述及展望

综述了智能膜材料与膜技术的进展,并对其前景进行了展望。智能膜作为一类新型膜材料和膜技术,正日益受到广泛的关注。着重介绍了智能膜种类与特点、智能膜材料与膜过程原理、以及智能膜的应用前景。     

具有快速响应特性的环境响应型智能水凝胶的研究进展

环境响应智能水凝胶应用于化学传感器、化学微阀、人造肌肉、药物控释载体、物质分离等领域时常常需要快速响应特性,提高智能水凝胶的响应速率成为了智能水凝胶研究领域的重要课题之一。本文主要综述了具有快速响应特性的环境响应智能水凝胶的构建策略与方法,重点介绍了3类具有不同结构的快速响应型智能水凝胶,即具有多孔结构的快速响应智能水凝胶、具有梳状结构的快速响应智能水凝胶以及具有微球复合结构的快速响应智能水凝胶。     

pH响应型高分子膜的制备与应用研究进展

pH响应型高分子膜即膜的体积、膜孔径、渗透通量、截留率等能够根据环境pH的变化而变化的分离膜。对几年来pH响应型高分子膜的制备方法进行归纳,总结了其在金属离子脱除、蛋白质分离、药物控制释放及耐溶剂性分离膜方面的应用。     

智能水凝胶的研究进展

智能水凝胶是指在外界环境(如温度、pH值、电场等)发生变化时,性质随之发生相应改变的水凝胶,即具有环境响应性。水凝胶尤其是智能水凝胶由于其迷人的性质及潜在的应用引起广大科技工作者的研究兴趣。根据智能水凝胶对环境的响应情况,作者详细介绍了pH敏感性水凝胶、温度敏感性水凝胶、光敏感性水凝胶、电场敏感性水凝胶、磁敏感性水凝胶、盐敏感性水凝胶、化学物质敏感性水凝胶以及多重敏感性水凝胶的研究情况,同时对智能水凝胶的研究方向和应用前景进行了展望。