N-羧甲基壳聚糖的制备及其对铬(Ⅵ)离子吸附性能探讨

采用氯乙酸与壳聚糖反应,合成了N-羧甲基壳聚糖,采用红外光谱(FT-IR)对其结构进行表征。考察了N-羧甲基壳聚糖对Cr~(6+)的吸附性能,探讨了N-羧甲基壳聚糖的pH值、Cr~(6+)溶液初始浓度、吸附时间和温度等因素对吸附量的影响。研究结果表明壳聚糖氨基上发生了羧甲基化反应,N-羧甲基壳聚糖对溶液中Cr~(6+)吸附性能良好。     

具有pH及温度敏感性的互穿网络水凝胶的合成及其性能研究

用自由基聚合合成了具有两亲性的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)与衣康酸(IA)共聚物水凝胶(NIPAm-co-IA),利用互穿网络(IPN)技术合成了壳聚糖(CS)异丙基丙烯酰胺与衣康酸互穿网络水凝胶IPN(CS/NIPAm-co-IA).研究表明, IPN(CS/NIPAm-co-IA)水凝胶具有良好的pH及温度敏感性,研究了其对辅酶A的控制释放,发现其对辅酶A具有良好的控制释放作用.     

粒状聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖水凝胶的制备、性能及其应用

用反相悬浮聚合法,合成了具有温度/pH敏感性的聚N-异丙基丙烯酰胺/壳聚糖粒状半互穿网络(PNIPA/CS semi-IPN)水凝胶,研究了该水凝胶在不同温度、不同pH介质以及不同组成下的溶胀率变化.结果表明:该水凝胶的最低临界溶液温度(LCST)与PNIPA水凝胶基本相同,均在33℃左右,pH=3时溶胀率达到最大,具有明显的温度和pH敏感性.壳聚糖(CS)的不同比例也对凝胶的溶胀率产生很大影响.振荡实验表明:凝胶粒子具有温度响应可逆性.同时进行了乳酸吸附与释放的初步研究,当PNIPA/CS质量比为10时,最大吸附达到168.29 mg(g dry gel)-1,释放率为31.74%.     

快速响应聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备及性能

以N-异丙基丙烯酰胺为单体、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂、N,N,N,′N′-四甲基乙二胺为加速剂,在不同浓度的羧甲基纤维素的水溶液中,在低温下聚合/交联制备了一系列快速响应的温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。用SEM观察了其表面形态,测定了不同温度下达到平衡时水凝胶的溶胀比,研究了水凝胶的去溶胀动力学。结果表明,与传统水凝胶相比,该水凝胶的溶胀性能有所提高,并且对温度的变化具有较快的响应速率。以质量分数为0.75%的羧甲基纤维素水溶液中制备的水凝胶为例,该水凝胶在20℃时的溶胀比为21.4,而传统水凝胶在相同温度时的溶胀比仅为12.9;该水凝胶在1 m in内失去60%的水,在4 m in内失去约80%的水,而传统水凝胶在15 m in内仅失去66%左右的水。     

利用二醛木聚糖一锅法制备纳米银抗菌水凝胶

利用二醛木聚糖(DAX)可与羧甲基壳聚糖(CMCS)以及银氨溶液同时反应的特性,即DAX的醛基与CMCS的氨基发生席夫碱反应形成亚胺键,同时,DAX含有的大量醛基与银氨溶液发生银镜反应,在室温条件下很快地还原出银纳米粒子(SNPs),一锅法制备出了具有优异抗菌性能的羧甲基壳聚糖-纳米银抗菌水凝胶。加入生物相容性良好的聚乙烯醇(PVA)并通过冻融法形成了与CMCS互穿的双网络结构,进一步提高了水凝胶的结构稳定性。采用FTIR、热重、TEM、XRD和SEM对DAX,SNPs和水凝胶的形貌、结构进行了表征。结果表明DAX在整个反应中起到了十分有效的双功能作用,成功的与CMCS和PVA发生反应,共同构成了双网络结构的水凝胶,从而提高了水凝胶的力学性能。同时,DAX将银氨溶液中的SNPs还原出来,且粒径在20-80 nm之间,具有较好的分散性,从而显著提高了水凝胶的抗菌性。本文中所制备的水凝胶具有伤口敷料方面的应用潜力。     

羧甲基壳聚糖-丙烯酸高吸水性树脂的制备及性能

以羧甲基壳聚糖(CMCS)为基体,丙烯酸(AA)为接枝单体,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,采用水溶液聚合法制备出羧甲基壳聚糖-丙烯酸高吸水性树脂(CMCS-AA SAP)。研究了CMCS粘度对树脂吸液性能的影响。结果表明,一定范围内,随着CMCS粘度的增加,CMCS-AA高吸水性树脂网络结构更加紧密,吸水性能得到提高。合成工艺优化结果显示,在交联剂(MBA)用量为0.025%(以AA质量为基准,下同),引发剂(APS)用量为0.093 75%,AA中和度为80%的条件下,树脂的吸水倍率达1 011.21 g/g,吸盐倍率达85.74 g/g,树脂有着良好的pH敏感性。     

N-异丙基丙烯酰胺高分子水凝胶研究进展

N-异丙基丙烯酰胺基高分子水凝胶的研究进展做了综述。简要介绍了该类水凝胶的合成方法,重点分析了不同共聚单体及交联剂对水凝胶溶胀性能和环境响应性的影响,尤其是快速响应水凝胶的合成方法和N-异丙基丙烯酰胺/天然大分子水凝胶的特点。本文也简单介绍了该类水凝胶在不同领域内的应用。     

腐植酸型水凝胶p(HA/AA/IPA)的合成及对镍离子的吸附作用研究

以天然有机高分子腐植酸为主要原料,与丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺通过反相悬浮聚合制备一种新型腐植酸型水凝胶p(HA/AA/IPA),利用静态法对水溶液中的Ni2+离子进行吸附性能研究。考察了溶液的pH值、吸附时间、水凝胶的投加量及Ni2+初始浓度对吸附效果的影响。试验结果表明,吸附达到平衡时的吸附时间是6 h,pH值适宜范围是4.5~7.5,最佳吸附温度是32℃,Ni2+的初始浓度小于70 mg/L,水凝胶的投加量为0.5 g/L,此时Ni2+的吸附量达到49.8 mg/g,吸附性能优越,证明水凝胶p(HA/AA/IPA)可以作为去除水中Ni2+的良好吸附剂。     

PAA/PNIPAAm互穿网络水凝胶的微波合成与性能研究

以微波为辐射源,对丙烯酸(AA)水溶液进行辐照制得了PAA水凝胶。将脱水后的PAA水凝胶浸泡于含引发剂过硫酸钾(K_2S_2O_8)和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)的N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)水溶液中,待溶胀平衡后取出,进行第二次微波辐照反应,制备了聚丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺互穿聚合物网络(PAA/PNIPAAm IPN)水凝胶,并对其溶胀性能进行了研究。研究结果表明,合成的IPN水凝胶兼具pH敏感性和温度敏感性,有望在药物控制释放领域得到应用。     

腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶的合成及脱色性能研究

探讨了使用低廉而有效的色素吸附剂来吸附亚甲基蓝而减少环境污染。以过硫酸铵为引发剂、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、N-异丙基丙烯酰胺单体和腐植酸钠为原料,用溶液聚合交联法合成了温敏腐植酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺(SH/PNIPA)系列水凝胶。用红外光谱分析仪     

温敏性P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料的研究

以N-马来酰化壳聚糖为交联剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)、丙烯酰胺(Am)、蒙脱土(MMT)为原料,过硫酸铵和N,N,N’,N’-四甲基乙二胺为引发剂和促进剂,采用水溶液自由基聚合反应合成了温敏性的P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料,研究了复合材料的温敏性、溶胀动力学、退溶胀动力学性能。研究表明:P(NIPAAm-co-Am)/MMT水凝胶复合材料具有良好的温敏性,不同蒙脱土含量的水凝胶的相转变温度(VPTT)均在37℃。由于水凝胶的大孔状结构,均表现出快速的溶胀动力学和退溶胀动力学。     

温敏型复合水凝胶对水中U(Ⅵ)的吸附性能研究

采用自由基聚合法,先用丙烯酸(AA)改性壳聚糖(CS),再以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和改性后的壳聚糖(AA-co-CS)为主链单体制备了AA-co-CS/NIPA温度敏感型水凝胶。研究了pH、温度、时间等对AA-co-CS/NIPA吸附U(Ⅵ)的影响。结果表明,在温度30℃,pH为6,初始U(Ⅵ)浓度10 mg/L时,AA-co-CS/NIPA改性水凝胶对U(Ⅵ)去除率达到95.59%,较CS/NIPA复合水凝胶的去除率提高8%,其吸附过程遵循准二级和Langmuir等温线模型。AA-co-CS/NIPA具有由温度刺激引起的良好的溶胀性能,经过5次吸附(20℃)-解吸(40℃)后,对U(Ⅵ)的去除率仍保持在78.39%。SEM结果表明,丙烯酸对壳聚糖的改性,增大了水凝胶的接触面积、增加了结合位点。FTIR和XPS结果表明,AA-co-CS/NIPA对铀的吸附主要是羧基、羟基和氨基与铀酰离子进行共价键结合。     

磁性N-羧甲基壳聚糖造影剂的制备及性能

采用简单经济(与传统微乳法、热分解法等比较)的方法制备出一种磁性N-羧甲基壳聚糖造影剂。首先对壳聚糖的氨基进行羧甲基化制备N-羧甲基壳聚糖,然后在其链上采用原位生成Fe3O4纳米粒子的方法制备出磁性N-羧甲基壳聚糖,并对其进行了表征及性能的测试。热重分析结果表明,Fe3O4的生成量与N-羧甲基壳聚糖中羧甲基的含量有关,其生成量随着羧甲基含量的增加而增加,但当羧甲基的含量增加到一定程度时,Fe3O4的生成量达到某一峰值。透射电镜结果表明,生成的Fe3O4纳米粒子的粒径约为5～10 nm。磁共振成像结果显示,该磁性N-羧甲基壳聚糖的横向弛豫率为82.82 mmol/(L.s),高于超顺磁性氧化铁作为磁共振成像造影剂时R2需大于62 mmol/(L.s)的最低标准,可作为潜在的磁共振成像阴性造影剂。     

聚N-异丙基丙烯酰胺类凝胶及其温敏性和酸敏性的研究

以N-异丙基丙烯酰胺为基础制成四种凝胶:①N-异丙基丙烯酰胺均聚凝胶;②N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酰胺共聚凝胶;③N-异丙基丙烯酰胺与甲基丙烯酸钠共聚凝胶;④N-异丙基丙烯酰胺与丙烯酰胺共聚,经水解生成的凝胶。探讨了引发剂、促进剂和交联剂及单体总浓度对凝胶化时间或凝胶的溶胀性能的影响,以及凝胶的温敏与酸敏相变条件。设计了温敏凝胶萃取过程,并对牛血清蛋白、碱性蛋白酶以及某种人体激素溶液进行浓缩实验。结果表明其具有良好的实用前景。     

N-异丙基丙烯酰胺/甲基丙烯酸/氧化石墨烯复合水凝胶研究

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA)为单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,在氧化石墨烯(GO)水溶液中进行自由基原位聚合,制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸/氧化石墨烯(PNIPAM/PMAA/GO)复合水凝胶,研究了GO的含量变化对复合水凝胶性能的影响。结果表明,GO的加入能明显提高水凝胶的力学性能,复合水凝胶的平衡溶胀比随着GO含量的增加而降低,并且也具有优异的pH敏感性。     

温度及pH敏感性互穿网络水凝胶的制备研究

采用分步法制备了聚丙烯酸/N-异丙基丙烯酰胺互穿网络水凝胶,研究了互穿网络水凝胶的溶胀性能。结果表明,当水溶液的pH增大时,水凝胶的溶胀率显著增加。在一定的温度范围内,水凝胶的溶胀率随温度升高而减小。聚丙烯酸/N-异丙基丙烯酰胺互穿网络水凝胶表现出显著的温度及pH敏感双重特性。     

温度和pH值对智能水凝胶溶胀行为的影响

以N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)为交联剂,N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为单体,羧甲基纤维素钠(CMC)为半互穿材料,分别合成了PNIPAAm和PNIPAAm/CMC半互穿网络智能水凝胶,研究了两种水凝胶在不同温度的去离子水和不同pH值的缓冲溶液中的溶胀现象,结果表明介质温度和pH值对水凝胶的溶胀行为有显著影响。在温度和pH值一定时,水凝胶的溶胀率随着交联剂用量的增加而下降,随着CMC用量的增加而上升。     

温敏性微凝胶对蛋白质和酶的吸附性能

用微乳液聚合方法以N-异丙基丙烯酰胺为单体合成了温敏性微凝胶聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM),研究了其对两种蛋白质和两种酶的吸附性能,测定了吸附等温线和温度对吸附量的影响。结果表明,微凝胶在低临界溶解温度(LCST)附近吸附蛋白质和酶的量有一突跃,例如在LCST前后,1 g纳米颗粒吸附的酪蛋白的质量分别为225 mg和415 mg;吸附的枯草杆菌蛋白酶的质量分别为12 000U/mg和27 500 U/mg。蛋白质和酶是通过物理吸附作用结合到PNIPAM微凝胶上,可以用调节温度的方法,来控制温敏微凝胶对蛋白质和酶的吸附与脱附。     

温敏性水凝胶的制备及其对胃蛋白酶溶液的分离性能

通过溶液聚合法合成了丙烯酰胺(AM)与丙烯酸(AA)质量比不同的聚丙烯酰胺(PAM)与AA二元共聚水凝胶(PAM-AA),并研究了水凝胶的吸水性能和对胃蛋白酶溶液的浓缩性能。结果表明:水凝胶对蛋白质的浓缩性能与其吸水性能保持一致,单体AM与AA质量比为1∶1时具有最优浓缩倍率,为3.21倍;通过加入温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)对PAM-AA进行改性,发现NIPAM的加入会降低凝胶的吸水率,但使凝胶具有温敏性能,其低临界相转变温度(LCST)为32℃。利用温敏性凝胶的特性,在温度高于LCST时吸附蛋白质,温度低于LCST时释放蛋白质,可以实现对蛋白质较优浓缩,最高浓缩倍率可达3.72倍。PAM-AA对蛋白质浓缩通过吸水实现,而PAM-AA-NIPAM通过吸附蛋白质实现。     

温度/pH敏感型壳聚糖水凝胶的制备及其性能

以天然可降解高分子壳聚糖为载体,选择温度敏感单体N-异丙基丙烯酰胺以及pH敏感单体2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,以偶氮二异丁腈为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过自由基接枝共聚反应制备壳聚糖水凝胶。通过红外(IR)、扫描电镜(SEM)对其结构及形貌进行了表征,并探讨了影响水凝胶溶胀率的因素。结果表明,当单体配比NIPAM∶AMPS为6∶4、引发剂用量为单体总质量4%、交联剂用量为单体总质量的4%、反应温度为45℃形成的水凝胶在水中溶胀率可达95%左右。该水凝胶具有一定的温度和pH敏感性,预计在药物控释、组织工程、抗凝血材料等领域拥有广阔的应用前景。