海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备及控释行为

以海藻酸、丙烯酰胺为单体,氧化石墨烯为原料制备了海藻酸钠-g-聚丙烯酰胺/氧化石墨烯(NaAlg-g-PAAm/GO)复合水凝胶,采用傅里叶变换红外光谱和扫描电镜对其结构和形貌进行了表征;当GO的质量分数从0.6%增至3.2%时,溶胀率从37%减至21%;阳离子对水凝胶的溶胀性的影响能力是Fe3+Ca2+K+;以5-氟尿嘧啶(5-FU)为抗癌药物模型,模拟胃腔和小肠的环境,研究了在pH=1.2和pH=7.4的缓冲溶液中复合水凝胶的控制释放行为,实验结果表明水凝胶在pH=7.4的缓冲溶液中的累积释放率明显高于在pH=1.2的溶液中的累积释放率,所以该类水凝胶有望成为靶向药物释放的载体。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶.但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制.本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料.并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态.测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能.研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性.     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能（英文）

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶。但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制。本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料。并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶。通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态。测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能。研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性。     

高强度聚乙烯醇/氧化石墨烯复合水凝胶

采用冷冻-解冻方法制备了物理交联的聚乙烯醇/氧化石墨烯复合水凝胶。采用热失重、X射线衍射、差示扫描量热、扫描电镜、力学性能、溶胀性能及离子强度敏感性等分析对制备的复合水凝胶进行了表征,研究了氧化石墨烯(GO)含量、冷冻-解冻循环次数、聚乙烯醇(PVA)浓度对复合水凝胶性能的影响。研究结果表明,复合水凝胶呈现出三维多孔网络结构;随着GO含量的增加,水凝胶的热稳定性增强、熔融温度上升,拉伸强度和压缩强度也得到明显提高,说明GO在复合水凝胶中起到了物理交联剂的作用;复合水凝胶的平衡溶胀比随着GO含量的增加而增大,但当GO的质量分数超过0.4%时逐渐减小;增加冷冻-解冻循环次数或PVA浓度,水凝胶的拉伸强度和压缩强度增大,力学性能得到显著改善。     

pH、离子强度敏感性壳聚糖水凝胶的合成及其对辅酶A的控制释放

以壳聚糖(CS),L-天冬氨酸(ASP)和戊二醛(GA)为原料,合成了具有pH、离子强度敏感性的壳聚糖水凝胶CS-GA-ASP.研究了交联剂含量、pH、离子强度对水凝胶溶胀率的影响和水凝胶对辅酶A的控制释放.结果表明,水凝胶在酸性溶液中,溶胀率最大,在中性溶液中溶胀率最小;水凝胶在不同pH或不同离子强度的溶液中交替放置时,表现出良好的溶胀-退胀可逆性;在室温下,pH=3.7、6.8、9的缓冲溶液中,辅酶A的累积释放率分别为78%、92%和87%,且在pH=6.8的缓冲溶液中,辅酶A释放速率最快,在pH=3.7的缓冲溶液中时,辅酶A释放速率最慢.     

pH敏感海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶球的制备及性能研究

采用物理共混的方法将氧化石墨烯(GO)均匀分散在海藻酸钠(SA)溶液中,通过Ca2+交联成功制备了SA及SA/GO凝胶球,采用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)等表征其结构与性能,研究了微球的溶胀性能与吸附性能。结果表明,微球在pH值=7.4的缓冲溶液中的溶胀比明显高于pH值=1.2的溶液,具有pH值敏感性;随GO含量增大,微球的溶胀比呈下降趋势,而吸附量明显增加,对亚甲基蓝(MB)的最大吸附量达153.8 mg/g,去除率可达96.78%,对亚甲基蓝的吸附过程符合Langmuir吸附等温模型。     

氧化石墨烯/聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸复合水凝胶

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用自由基引发聚合,使丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸(MAA)在氧化石墨烯(GO)水溶液中进行共聚,制备了GO/PAM/PMAA复合水凝胶。研究了GO、MAA和BIS含量对复合水凝胶性能的影响。结果表明,GO/PAM/PMAA复合水凝胶具有三维网络结构,表现出pH敏感性,具有较好的药物缓释性能;热稳定性、力学性能随GO、BIS含量的增加而增强;平衡溶胀比随GO、BIS含量的增加而降低,随MAA含量的增加先增大,后减小,当n(AM)∶n(MAA)=10∶1时达到最大值。     

PAM/AMPS/GO纳米复合水凝胶的制备及染料吸附性能研究

通过原位溶液聚合法制备聚丙烯酰胺/2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸/氧化石墨烯(PAM/AMPS/GO)纳米复合水凝胶。采用X射线衍射和红外谱图对复合水凝胶的结构进行了表征,并研究pH对水凝胶的染料吸附性能的影响。结果表明:GO与聚合物基体间存在较强的相互作用,能够均匀的分散在基体中。另外,复合水凝胶在中性溶液中对亚甲基蓝染料的吸附效果最佳,且最快达到吸附平衡。     

高强度聚N,N-二甲基丙烯酰胺/氧化石墨烯复合水凝胶的制备

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为单体,N,N-胱胺二丙烯酰胺(CBA)为交联剂,在氧化石墨烯(GO)水分散液中进行自由基原位聚合,制备了高强度PDMA/GO复合水凝胶,研究了GO和交联剂CBA的含量对复合水凝胶性能的影响。结果表明,复合水凝胶的热稳定性、拉伸强度和压缩强度随GO和CBA含量的增加而增加,其平衡溶胀比随GO含量的增加而减小。利用CBA的二硫键可以还原断裂的性质,通过热重分析测定了PDMA在GO表面的接枝效率。结果表明,GO不是简单共混在水凝胶中,而是起到了交联剂的作用,使得复合水凝胶具有优良的拉伸强度和压缩强度。     

石墨烯/氧化石墨烯基复合水凝胶的研究进展

纳米填料在改善传统聚合物水凝胶力学强度方面展现出显著的优点。石墨烯(GN)及其衍生物作为新型碳纳米材料,是目前制备纳米复合水凝胶的研究热点。重点介绍了GN及氧化石墨烯(GO)基复合水凝胶的制备方法,以及GN/GO对传统水凝胶力学性能、溶胀性能、导电性能及吸附性能改善方面的研究进展及应用,最后展望了其改性传统水凝胶的发展方向及潜在应用。     

超声辅助合成多孔pH敏感性海藻酸钠水凝胶及其控释行为

利用超声波辅助接枝聚合制备多孔NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)和扫描电镜(SEM)对NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)的结构和形态进行了表征,同时还研究了NaAlg-g-P(NVP-coNHMAA)的溶胀行为和pH敏感性。以5-氟尿嘧啶(5-FU)作为模型药物,研究了NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶在模拟胃液(SGF,pH=1.2)和模拟肠液(SIF,pH=7.4)下的控制释放行为,结果显示,在pH=7.4时,11h内该水凝胶的累积释放率高达80.2%,而在pH=1.2时只有50.2%,这表明NaAlg-g-P(NVP-co-NHMAA)水凝胶可以作为结肠靶向药物输送载体。     

氧化海藻酸钠/聚丙烯酰胺水凝胶的制备与表征

通过水-乙醇和水-正丙醇两种不同的溶剂体系制备高分子量和不同氧化度的氧化海藻酸钠(OSA),然后引入聚丙烯酰胺(PAM)交联网络结构,通过二步法获得OSA/PAM复合水凝胶。探讨了不同反应体系下,HCl体积分数对OSA分子量的影响以及氧化剂(高碘酸钠NaIO_4)添加量、反应时间对OSA氧化度的影响规律。结果表明:在水-正丙醇体系下,HCl体积分数为24vol%时,氧化海藻酸钠的分子量达到170 000;调节NaIO_4的添加量和反应时间可以控制OSA的氧化度在10%~85%范围内变化。在此基础上对OSA/PAM复合水凝胶的溶胀率和力学性能进行了探讨,发现氧化度10%的复合水凝胶48h后的溶胀率达1 777%,断裂强度为0.11MPa,随着OSA氧化度的增大,OSA/PAM复合水凝胶的溶胀率增大,而拉伸强度逐渐减小。     

SA/PAM/GO纳米复合水凝胶的制备和性能

用原位聚合法制备海藻酸钠(SA)/聚丙烯酰胺(PAM)/氧化石墨烯(GO)纳米复合水凝胶,用X射线衍射、原子力显微镜、红外光谱、热失重、扫描电镜等手段对GO及复合水凝胶的结构与性能进行表征,研究了GO含量对材料的结构、机械性能及溶胀性能的影响。结果表明:在聚合物体系中均匀分散的GO片层提高了分子之间的相互作用,并参与形成凝胶网络,显著提高了材料的强度与韧性。与纯SA/PAM凝胶相比,拉伸强度和断裂伸长率提高了近200%,压缩强度从2.95 MPa提高到4.3 MPa,而溶胀率随着GO量的增加呈先上升后下降的趋势,随着SA含量的增加呈上升趋势。     

纳米材料掺杂型聚乙烯醇双交联复合水凝胶的力-化学性质

以聚乙烯醇(PVA)为原料,氧化石墨烯(GO)和羟基磷灰石(HA)为共掺杂物,先以戊二醛作为交联剂,采用化学交联法制备了GO/HA/PVA单网络单交联复合水凝胶,再通过循环冷冻-解冻技术使PVA聚合物链间进一步发生氢键交联,制备得到GO/HA/PVA双网络双交联复合水凝胶。采用HRSEM、XRD表征了水凝胶的微观形貌和晶相结构,并研究了GO与PVA、HA与PVA在不同质量比及不同冷冻-解冻循环次数时制备所得GO/HA/PVA复合水凝胶的力学性能。结果表明:随着GO与PVA质量百分比的增加(0%～2.6%),该凝胶拉伸力学强度不断增强;随着HA与PVA质量比的增加(0.22～1.10),该凝胶的拉伸强度先增强后减弱;随着冷冻-解冻循环次数增加(0次、3次、7次)该凝胶的拉伸强度逐渐增强,弹性模量也逐渐提高。当GO与PVA质量百分比为1.9%、HA与PVA质量比为0.66、冷冻-解冻循环次数N=7次时,制备所得凝胶的拉伸力学性能最优(拉伸强度为695 kPa,断裂应变为286%,弹性模量为78 kPa)。此外,深入研究了不同冷冻-解冻循环次数对水凝胶含水率和溶胀率的影响规律。结果表明:不同冷冻-解冻循环次数(0次、3次、7次)的凝胶含水率为79.3%～81.7%,平衡溶胀率为50.1%～72%,且均在60 min后达到溶胀平衡。该水凝胶有望作为软骨替代材料应用于临床医学领域。     

壳聚糖透明质酸复合水凝胶的制备及性能

用零长度的1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)作为偶联剂和稳定剂制备了壳聚糖基透明质酸复合水凝胶,探讨了溶液pH值对该类水凝胶溶胀性的影响。溶液的pH在4.0时,该类水凝胶的溶胀率最低,升高和降低溶液的pH,该类水凝胶的溶胀率均升高,文中还对水凝胶的降解率进行了研究,实验发现,交联后的水凝胶具有一定的稳定性。包埋在此水凝胶中的牛血清蛋白(BSA)释放随载药介质pH值的变化而显著不同,pH 7.4条件下载药的水凝胶释药率大于pH 1.2条件下的释药率。因此,具有pH敏感性的壳聚糖透明质酸复合水凝胶在药物运输领域具有潜在的应用。     

氧化石墨烯含量对复合水凝胶性能的影响

目的研究氧化石墨烯含量对氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶性能的影响。方法将氧化石墨烯作为物理交联剂,改变氧化石墨烯的相对含量,制备氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶,并分析其结构、热稳定性、力学、平衡溶胀比和弹性恢复能力。结果氧化石墨烯的含氧官能团与聚乙烯醇的-OH、聚丙烯酸的-COOH以氢键结合,增加氧化石墨烯相对含量可使复合水凝胶的热稳定性和力学性能得到増强,平衡溶胀比减小。结论在试验参数范围内,制得的氧化石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酸复合水凝胶具有优异的热稳定性、力学性能和弹性恢复能力。     

PSY-g-PAA/APT/SA载药复合凝胶小球的制备及释药性能

采用离子凝胶法制备了欧车前胶-g-聚丙烯酸/凹凸棒黏土/海藻酸钠(PSY-g-PAA/APT/SA)载药复合凝胶小球,以双氯芬酸钠为模型药物,考察了pH敏感性和凹凸棒黏土含量对凝胶小球的包封率、载药率、溶胀性能和药物释放行为的影响。结果表明,当释放介质为模拟胃液(pH=1.2)时,药物基本不释放;而为模拟肠液(pH=6.8)时,5h后累积释放率超过90%,复合凝胶小球具有明显的pH敏感性。随着凝胶小球中凹凸棒黏土含量的增加,溶胀率和药物累积释放率均减小,表明凹凸棒黏土的引入可以减缓药物的突释效应。     

氧化石墨烯/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及吸附性能研究

通过冷冻-解冻法制备氧化石墨烯(GO)/聚乙烯醇(PVA)(GO/PVA)复合水凝胶。采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对复合水凝胶的结构进行了表征,并研究pH值、GO浓度对亚甲基蓝染料吸附性能的影响。结果表明:GO与聚合物网络间存在较强的氢键相互作用;复合水凝胶在中性条件中对亚甲基蓝的吸附效果最佳,且最快达到吸附平衡;增加水凝胶中GO浓度,可显著提高对染料的吸附能力,缩短达到吸附平衡的时间。     

聚N,N-二乙基丙烯酰胺/膨胀石墨复合水凝胶制备与溶胀特性

用溶液聚合制备了一系列不同膨胀石墨含量的聚N,N-二乙基丙烯酰胺/膨胀石墨复合水凝胶,研究了膨胀石墨的量对复合水凝胶溶胀以及水释放性能的影响。利用XRD及SEM对复合水凝胶的微观结构及相结构进行表征。结果表明,在超声作用下膨胀石墨解离成10 nm~50 nm厚石墨片分散到复合水凝胶内,随着膨胀石墨量的增加,复合水凝胶的水释放性能增加,但溶胀性能呈现增加后减小的趋势。     

氧化石墨烯增强PVA-PAA复合水凝胶的制备及性能研究

水凝胶具有高含水、低摩擦、良好生物相容性等优良性能,被认为是最具潜力的软骨修复材料,但传统水凝胶因为力学强度低限制了其应用。本实验将氧化石墨烯(GO)作为增强剂,通过冷冻-解冻与退火法相结合制备了高强度的聚乙烯醇-聚丙烯酸-氧化石墨烯(PVA-PAA-GO)复合水凝胶。结果表明:PVA-PAA-GO复合水凝胶具有多孔网状结构和良好的力学强度,随着GO含量的增加,复合水凝胶的力学强度呈先上升后下降的趋势,GO含量为0.05%时,力学强度可达34 MPa,GO含量为0.05%、1%时,PVA-PAA-GO复合水凝胶的损耗因子小于0.1,与天然软骨的动态力学性能相似。