聚乙烯醇/壳聚糖/氧化石墨烯复合水凝胶的制备及对Pb(Ⅱ)吸附性能研究

制备聚乙烯醇(PVA)/壳聚糖(CTS)/氧化石墨烯(GO)复合水凝胶球,通过红外光谱(IR)、扫描电子显微镜(SEM)对复合水凝胶进行了表征。研究了pH值、吸附时间及重金属离子初始浓度对吸附Pb(Ⅱ)(二价铅离子)容量的影响,结果表明在pH=5.5、30℃时,复合水凝胶对Pb(Ⅱ)的饱和吸附量达到198.00mg/g,吸附符合二级动力学模型,吸附过程符合Langmuir等温吸附模型,吸附为熵推动的自发吸热过程。与未加氧化石墨烯相比,复合水凝胶的最大吸附容量明显提高。对Pb(Ⅱ)吸附,可再生重复使用6次而吸附量基本保持不变。     

新型PVA/CS/SA复合水凝胶的制备与性能

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)、海藻酸钠(SA)等天然物料制备PVA/CS/SA复合水凝胶。通过实验推断出不同质量比、不同剂量的交联剂、不同pH、不同反应温度对复合凝胶的作用,结果表明当PVA∶CS∶SA为8∶4∶1时,水凝胶的品貌最优,综合性能达到最佳。红外分析表明,PVA与CS以及SA之间形成了较强的氢键;DSC分析结果表明,PVA/CS/SA复合膜的热稳定性比壳聚糖膜更强。     

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。     

前端聚合法制备聚丙烯酸/蒙脱土复合水凝胶及其性能测定

以丙三醇和水为混合溶剂,采用前端聚合法合成了聚丙烯酸(PAA)/蒙脱土(MMT)复合水凝胶,并对复合水凝胶的分子结构、微观形貌和热性能进行了表征;探究了MMT用量对聚合参数、复合水凝胶吸(盐)水及吸附碱性品红染料的影响。结果表明:丙三醇与水的质量比为3∶1时能有效抑制MMT聚沉;当MMT用量为3%时,复合水凝胶的吸水量达最大值632g/g;PAA/MMT复合水凝胶为pH敏感水凝胶;MMT的加入提高了水凝胶对碱性品红的吸附性能。     

PVA/P(AA-AM)复合水凝胶的制备及性能

采用水溶液聚合方法合成了不同组成的丙烯酸-丙烯酰胺共聚物(P(AA-AM))。将聚乙烯醇(PVA)与所合成的P(AA-AM)共混,以戊二醛为交联剂,制备出了不同结构的PVA/P(AA-AM)复合水凝胶。采用扫描电镜观察了凝胶形貌,研究了复合水凝胶的结构与性能关系。结果表明,复合水凝胶溶胀性能与所用交联剂加量有关,复合水凝胶的溶胀度随着交联剂加量增加先增大后减小,在交联剂加量为0.5%时水凝胶溶胀度达到最大值。复合凝胶中的聚合物组成对溶胀度影响显著,随着P(AA-AM)含量提高,水凝胶的溶胀度逐渐增大。适当结构的复合水凝胶具有pH敏感性,敏感程度随着凝胶中P(AA-AM)含量的增加而增强。     

POSS杂化聚丙烯酰胺/PU复合水凝胶的制备及其对Pb~(2+)吸附性能研究

采用POSS杂化聚丙烯酰胺(PAM-co-OVPOSS)和聚丙烯酰胺(PAM)为交联剂,分别与PU作用形成交联网络结构,制备PAM/PU和PAM-co-OVPOSS/PU复合水凝胶。通过对比分析,详细探讨分子结构、溶液浓度等对凝胶性能的影响,使用扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、万能试验机对水凝胶的结构以及力学性能进行详细表征研究发现PAM/PU,PAM-co-OVPOSS/PU复合水凝胶对Pb2+的吸附主要是化学吸附为主结果表明两种凝胶均具有很好的吸附性能,PAM/PU [15%%(质量分数)PAM,40g/L PU]复合水凝胶最大吸附量为228mg/L,PAM-co-OVPOSS/PU [20%(质量分数)PAM-co-OVPOSS,60g/L PU]复合水凝胶最大吸附量为195mg/L。PAM-co-OVPOSS/PU比PAM/PU凝胶呈现更好的力学强度,通过实验研究、吸附动力学和吸附热力学理论模拟分析,详细讨论了凝胶对Pb2+的吸附机理和PAM-co-OVPOSS/PU凝胶力学性能的增强机理。     

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。     

聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶的合成及其对苯酚的吸附研究

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖和明胶为原料、戊二醛为交联剂,在酸性溶液中通过共混交联反应合成了聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,单因素法讨论了影响水凝胶性能的因素如:反应物质量比、交联剂用量、反应温度、反应时间等聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶,对不同浓度苯酚溶液的吸附研究.研究结果表明聚乙烯醇/壳聚糖/明胶水凝胶对苯酚有较好的吸附性能.     

物理交联聚乙烯醇/明胶复合水凝胶透明性的溶剂敏感性

以二甲基亚砜(DMSO)水溶液为分散介质,采用冷冻-解冻法制备了聚乙烯醇/明胶复合水凝胶,并研究了其透明性的溶剂敏感性。研究发现,将水凝胶交替置于去离子水和不同浓度的DMSO水溶液中,其透光率呈周期性变化;随DM-SO浓度的升高,其透光率的响应速率加快。通过X射线衍射(XRD)研究了聚乙烯醇/明胶复合水凝胶和纯聚乙烯醇水凝胶的聚集态结构。结果表明,两种水凝胶在不同溶剂中结构差异很大,并具有可逆转变性。随复合水凝胶中水含量的增加,其结晶度减小。该复合水凝胶的溶剂敏感性可能与其内部的结晶形态在不同溶剂中的转变或溶剂诱导相分离有关。     

不同条件对PVA/CS复合水凝胶溶胀性能的影响

以聚乙烯醇(PVA)、壳聚糖(CS)为原料,戊二醛为交联剂,制备出PVA/CS复合水凝胶载体材料,改变PVA/CS的质量配比、交联剂含量、pH值和温度,考察了不同条件下对复合水凝胶溶胀性能的影响.结果表明,当PVA/CS质量比为3:1、交联剂体积分数为4%时所合成凝胶的溶胀性能较好;随着温度的升高,溶胀度不断减小;凝胶在酸性条件的溶胀性能远远优于碱性条件的溶胀性能.     

pH敏感型黄原胶/聚乙烯醇水凝胶的制备与表征

通过化学交联结合物理交联的方法制备了一种pH敏感型的黄原胶/聚乙烯醇(XG/PVA)复合水凝胶,研究了XG与PVA不同质量比、不同交联剂用量及不同冷冻-解冻循环次数对XG/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响。结果表明,XG与PVA质量比为1∶5,交联剂环氧氯丙烷用量为5%,冷冻-解冻循环3次时,XG/PVA复合水凝胶内部结构均匀紧密且具有较高的溶胀性能,此时凝胶的弹性模量和压缩强度达到(26.30±0.03)kPa和(134.36±0.43)kPa。并探讨了该实验条件制备的XG/PVA水凝胶的pH敏感性及pH刺激响应性,并以牛血清蛋白(BSA)为模型进行了体外药物释放性能测试及材料生物相容性实验的研究。结果表明,该凝胶具有良好的pH敏感性及pH刺激响应特性,不同pH环境下可实现体外BSA的控制释放,且具有良好的生物相容性,有望用于药物控释载体。     

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。     

聚乙烯醇/季铵盐壳聚糖复合水凝胶的制备及其烫伤敷料的应用

采用聚乙烯醇为基础材料,以季铵盐壳聚糖为抗菌剂,丙三醇为辅料,采用溶液共混法制备聚乙烯醇/季铵盐壳聚糖复合水凝胶作为皮肤烫伤敷料,通过流变实验、抗菌实验、细胞实验以及动物活体实验考察复合水凝胶的综合性能。结果表明,制备的复合水凝胶具有适宜的粘度(22~35Pa·s),涂覆于皮肤表面呈现较好的粘附性能;对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌作用,同时具有优良的细胞相容性;复合水凝胶敷料对皮肤刺激极小,昆明鼠深Ⅱ度烫伤修复实验表明,凝胶敷料可有效加快创面愈合速度以及瘢痕的形成,创面愈合从一般的数周缩减至3周左右,大大缩短创面修复时间,且愈后瘢痕组织小。     

壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶的硬度研究

探讨了壳聚糖/聚乙烯醇水凝胶的制备方法,研究了聚乙烯醇与壳聚糖质量比、溶剂醋酸溶液体积、交联剂戊二醛浓度等对水凝胶硬度的影响.正交实验结果表明当聚乙烯醇与壳聚糖质量比为6、溶剂醋酸体积为80mL、交联剂戊二醛浓度为0.426mol/L时,凝胶硬度为132.643kPa.凝胶硬度随着聚乙烯醇与壳聚糖质量比和交联剂戊二醛浓度的增大而增大,随着溶剂醋酸溶液体积的增加而减小,随着凝胶温度的升高先增大后减小,壳聚糖/聚乙烯醇凝胶硬度随着放置时间的延长而逐渐增大,PVA-124与壳聚糖制备的凝胶硬度最大.     

己酰化乙二醇壳聚糖/泊洛沙姆复合水凝胶的制备及其药物缓释性能

为减少泊洛沙姆水凝胶的溶胶-凝胶转变温度对浓度的依赖性,以泊洛沙姆(P₄₀₇)为基材,将己酰化乙二醇壳聚糖(HGC)与泊洛沙姆复合,制备了己酰化乙二醇壳聚糖/泊洛沙姆(HGC/P₄₀₇)复合水凝胶,利用FTIR、SEM及试管反转法探讨了HGC/P₄₀₇复合水凝胶的性能,并利用紫外-可见分光光度计(UV-vis)对HGC/P₄₀₇复合水凝胶的体外药物缓释性能进行表征。结果表明,通过控制HGC的加入量,基于3%泊洛沙姆的HGC/P₄₀₇复合水凝胶即可发生溶胶-凝胶转变现象,并使HGC/P₄₀₇复合水凝胶的溶胶-凝胶转变温度处于32~37℃。HGC/P₄₀₇复合水凝胶具有高度孔隙率,孔隙之间相互连通,孔径大小处于10~90μm的范围之内。HGC/P₄₀₇复合水凝胶对抗癌药物吉西他滨的释药量达到82.4%~90.6%,缓释时间可达80 h左右。HGC/P₄₀₇复合水凝胶在可注射药物载体领域具有重要的应用前景。     

PVA/β-CD复合水凝胶的制备和性能研究

采用溶液共混法将β-环糊精（β-CD）添加到聚乙烯醇（PVA）中,然后通过冷冻-解冻法制备了PVA和β-CD复合水凝胶。通过核磁共振、红外、扫描电镜、X射线衍射、热重分析对材料的结构与性能进行表征,并研究了材料的亲疏水性及其细胞相容性。结果表明PVA和β-CD可用于制备新型PVA/β-CD复合水凝胶。通过改变β-CD的添加量可调节复合水凝胶的亲疏水性。初步体外细胞实验表明该复合水凝胶无细胞毒性。PVP/β-CD复合水凝胶是一种有发展前景的生物材料。     

医用聚乙烯醇/海藻酸钠/氧化石墨烯水凝胶的制备及性能

采用冷冻-解冻方法制备了物理交联的医用聚乙烯醇/海藻酸钠/氧化石墨烯复合水凝胶,并采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热失重等对复合水凝胶进行表征,研究了氧化石墨烯含量对复合水凝胶的结构及性能的影响。结果表明,复合水凝胶呈现三维多孔的网络结构;氧化石墨烯、海藻酸钠和聚乙烯醇之间存在强烈的氢键作用,随着氧化石墨烯含量的增加,复合水凝胶的力学性能增强,热稳定性和凝胶率也得到提高;氧化石墨烯与海藻酸钠具有协同作用促进细胞增殖,复合水凝胶具有优异的生物相容性。     

聚乙二醇改性纳米纤维素/聚乙烯醇复合水凝胶的制备及性能

通过酸碱处理和机械研磨结合的方法制备纳米纤维素(CNFs),并利用冻融循环法分别制备了聚乙烯醇(PVA)和纳米纤维素/聚乙烯醇(CNFs/PVA)复合水凝胶,以及聚乙二醇(PEG)改性PVA和CNFs/PVA复合水凝胶。考察不同配方下复合水凝胶的微观形貌变化,并对复合水凝胶的溶胀性能、压缩强度及热稳定性能进行研究。结果表明,CNFs与PEG对PVA水凝胶的微观形貌均有改善作用,加入PEG后形成的PEG/PVA凝胶产生明显的三维网络结构。当PEG与CNFs同时加入到PVA凝胶后形成的CNFs-PEG/PVA凝胶具有均匀的互穿孔洞结构,此时复合水凝胶的孔隙率最高((67.5±4.3)%),溶胀度最好(980%),且压缩强度较PVA水凝胶也有所提升。PEG对复合凝胶的热稳定性无影响,而加入CNFs后,CNFs-PEG/PVA复合凝胶的初始热分解温度从235℃上升至300℃,显著提高了PVA凝胶的热稳定性。     

CMCS/PNIPA/粘土纳米复合水凝胶的结构与性能

以无机粘土作为交联剂制备了pH/温度双重响应的羧甲基壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/粘土半互穿网络(CMCS/PNIPA/Clay semi-IPN)纳米复合水凝胶,对其结构、形态及溶胀行为等进行了研究。实验表明,无机粘土被剥离成纳米尺寸的片层,均匀分散在凝胶网络中,起交联剂的作用,CMCS以线性大分子存在于水凝胶中。CMCS/PNIPA/Clay纳米复合水凝胶在33℃出现体积相转变,与传统PNIPA凝胶一致;当pH值在CMCS的等电点附近时,凝胶的溶胀度出现最小值。     

pH敏感聚乙烯醇/丙烯酸水凝胶制备及性能研究

采用自由基引发聚合制备了具有pH敏感性的聚乙烯醇(PVA)/丙烯酸(AA)共聚水凝胶,研究了PVA/AA水凝胶的溶胀动力学性能,在pH2-12范围内考察了PVA/AA水凝胶的pH敏感性。在pH=7时,PVA/AA水凝胶经过大约8小时的溶胀达到溶胀平衡,平衡溶胀率达到878g/g,当pH由4变化到7或由7变化到12时,PVA/AA水凝胶溶胀行为随水溶液pH有较大变化,表现出明显的pH敏感性。