温度敏感PNIPA/膨润土复合水凝胶辐射法合成及其性能研究

本工作以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为聚合单体,采用辐射法合成了PNIPA/膨润土复合水凝胶材料,研究了钠基膨润土与有机改性膨润土种类、膨润土的含量以及分散条件对水凝胶溶胀性能的影响.溶胀性能测试结果表明,加入膨润土的复合水凝胶其溶胀性能优于均聚PNIPA,加入有机膨润土的复合凝胶平衡溶胀率(SR)最好,且表现较好的温度响应性和快速的相转变特性;随着有机膨润土含量的增加,复合水凝胶的SR和温度响应性均逐渐升高,当膨润土含量为10%时,水凝胶的溶胀性能最优.退溶胀实验结果表明,PNIPA/有机膨润土水凝胶失水最快,在0.5h内,其失水率为83%,PNIPA/钠基膨润土水凝胶失水74%,而PNIPA水凝胶失水则只有50%左右.压缩性能测试结果表明,加入膨润土后,水凝胶的压缩强度、最大压缩力等均有了不同程度的增大,随着土含量的增加,凝胶的压缩性能呈上升趋势,当有机改性土含量为15%时,其压缩强度为均聚PNIPA的2.5倍,压缩屈服力由原来的0.38N增加到5.28N,提高了约14倍.     

丙烯基类单体-壳聚糖共聚物水凝胶的辐射制备及性能研究

以壳聚糖、丙烯酰胺（AM）和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDACC）为原料,N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂,经^60Co γ-射线辐照,制备了丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶,并研究了MBA的用量对丙烯基类单体一壳聚糖共聚物水凝胶吸水性能和保水性能的影响。结果表明,在吸收剂量为2kGy的条件下,MBA用量较低时,随着MBA用量的提高,水凝胶的平衡吸水率反而下降;而MBA用量较高时,水凝胶的平衡吸水率受MBA用量的影响较小;凝胶吸水率随着溶胀时间的延长而增加;水凝胶在溶胀初期的溶胀动力学可用non-Fickian扩散定律来描述：随着交联剂MBA用量的逐渐增加,水凝胶的初始失水率逐渐增大,而最大失水率逐渐下降。     

PNIPAM/蒙脱土复合水凝胶辐射合成与表征

采用辐射聚合方法合成了PNIPAM/蒙脱土(MMT)复合水凝胶;研究了蒙脱土对PNIPAM/MMT复合水凝胶溶胀性能和压缩性能的影响.结果表明,虽然MMT能提高复合水凝胶的初始溶胀速率和平衡溶胀率,但它不改变凝胶原有的环境响应性能和溶胀机理.PNIPAM水凝胶和PNIPAM/MMT复合水凝胶均具有温度敏感性,低临界溶解温度(LCST)均在32℃左右,溶胀机理均遵循Fickian扩散模式,即水分子的扩散成为水凝胶溶胀的决定过程.使用MMT能改善PNIPAM/MMT复合水凝胶的压缩性能;且复合水凝胶的压缩性能随MMT含量的增加而提高.     

PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶的辐射合成及性能研究

为改善聚甲基丙烯酸二甲胺基乙酯(PDMAEMA)水凝胶的机械性能,提高其实用价值,通过辐射方法制备了PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶,并研究了黏土含量等因素对合成的纳米复合水凝胶的凝胶分数、凝胶结构、溶胀性能、热响应性和机械强度的影响。结果表明:黏土的加入增加了水凝胶的交联度,导致凝胶网络结构的孔径减小,平衡溶胀比下降;含有黏土的纳米复合水凝胶不再表现出过溶胀性质,且具有较低的低临界转变温度(约30℃);黏土的加入可明显改善合成的纳米复合水凝胶的机械性能,随着黏土含量的增加,纳米复合水凝胶在95%压缩形变下的压缩应力最高可达7.19 MPa。采用辐射方法制备的PDMAEMA/黏土纳米复合水凝胶具有优异的综合性能,预期在废水污染物吸附分离等方面具有良好的应用前景。     

温度及pH敏感N-异丙基丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

采用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了丁烯二酸单酯化β-环糊精(MAH-β-CD).以电子束为辐射源对 MAH-β-CD 和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)混合物水溶液进行辐照,制备了PObr(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶.研究了辐照剂量对水凝胶溶胀性能的影响;同时研究了温度、pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(NIPAAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有温度敏感性、pH敏感性和离子强度敏感性.     

P(NIPA-co-HEMA)与PNIPA/P(HEMA)IPN水凝胶的辐射聚合与可控缓释研究

采用辐射聚合方法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPA)均聚物、N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)共聚物(P(NIPA-co-HEMA))和PNIPA/P(HEMA)互穿网络(Interpenetrating Polymer Network,IPN)水凝胶。研究了水凝胶溶胀度的温度依赖性;讨论了剂量率和吸收剂量对辐射聚合的影响,单体浓度及其配比和聚合介质对水凝胶的相转变温度、溶胀度和溶胀一消溶胀动力学的影响;并以木瓜蛋白酶作为模型药物,对水凝胶进行药物释放测定。实验结果表明,较为适宜的水凝胶在剂量率1kGy／h,吸收剂量30—40kGy,单体浓度10％和聚合介质正丁醇中辐射合成。此类共聚与互穿网络水凝胶适用于药物的可控释放。     

PH敏感丙烯酰胺/β-环糊精水凝胶的辐射制备及其性能研究

用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行化学改性,合成了丁烯二酸单酯化p.环糊精(MAH-β-CD).采用电子束对MAH-β-CD和丙烯酰胺(AAm)混合水溶液辐照,制得含β-CD结构单元的水凝胶poly(AAm-co-MAH-β-CD).研究了各组分配比、辐照剂量等对水凝胶性能的影响;测定了pH值和离子强度等因素对水凝胶溶胀率的影响.结果表明,poly(AAm-co-MAH-β-CD)水凝胶具有一定的pH敏感性和离子强度敏感性,在pH＜5时,水凝胶的溶胀率较小,pH5～8时,溶胀率快速上升,最后趋于平稳;pH＞5时,同一辐照剂量的水凝胶溶胀率随MAH-β-CD含量的增加明显增大,而在相同组分下水凝胶的溶胀率随剂量的增大而下降.     

辐射合成法合成明胶类水凝胶及其性能研究

采用辐射法合成了明胶/羧甲基纤维素钠（CMC-Na）/聚乙烯吡咯烷酮（PVP）水凝胶,利用索氏提取器、紫外-可见分光光度计以及原子光谱仪分别对其溶胀性、pH值敏感性、凝胶含量及其对Cr（Ⅵ）的吸附性能进行了测试分析。在剂量率约为83 Gy/min,吸收剂量为15、25、35和45 kGy条件下,明胶/CMC-Na/PVP质量比为4∶1∶2、4∶1∶5和2∶1∶5的明胶/CMC-Na/PVP水溶液经辐照均能交联合成水凝胶。在高纯水中,该类水凝胶溶胀率分布于11～56之间;在pH=1的高氯酸溶液中,所有凝胶的溶胀率较之水溶液中均有所下降,说明这类水凝胶对pH值敏感。不同原料比例生成的水凝胶,其溶胀率并未随吸收剂量的增大而呈现出明显的增加。比例为4∶1∶5的水凝胶溶胀性能最为优良,其溶胀率最大值为56。合成的明胶/CMC-Na/PVP水凝胶可在1个月内完全腐化分解,说明在PVP中添加明胶和CMC-Na后,引入了天然高分子材料优良的降解性能,加速了凝胶分解,缩短了降解时间。同时,发现该类凝胶具有极强的吸Cr（Ⅵ）能力,可达0.539 g/g。     

聚丙烯酰胺包覆磁性纳米凝胶的光化学法制备及其机理研究

以丙烯酰胺为单体，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，采用光化学方法在水溶液体系中制备了聚丙烯酰胺（Polyacrylamide，PAM）包覆的磁性纳米凝胶，用傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR），光子相关光谱（Photo correlation spectroscopy,PCS）和电子自旋共振（Electron spin resonance，ESR）波谱对聚丙烯酰胺磁性纳米凝胶进行了表征。研究了磁性纳米凝胶粒径随反应时间、单体浓度、交联剂浓度的变化规律，并探索了聚丙烯酰胺磁性纳米凝胶的包覆机理。     

HDPE膜预辐射接枝NIPA/AAc制备环境敏感性水凝胶

采用高密度聚乙烯膜(HDPE)预辐射接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和丙烯酸(AAc),制备既具有温度敏感又具有pH敏感的水凝胶。着重研究了吸收剂量、剂量率、单体浓度、反应时间、接枝单体配比、溶剂等实验条件对接枝率的影响,测试了水凝胶的温度敏感性和pH敏感性。     

金属铱多孔材料过滤性能分析

金属多孔材料因其良好的过滤和理化性能，在气-固分离方面得到广泛的应用。采用氦质谱检漏仪、扫描电子显微镜及比表面积测试仪等对金属铱多孔材料的孔隙率、微观结构、孔隙特征及孔隙分布等方面进行了研究。研究表明，该金属铱多孔材料由粉体颗粒和孔隙组成，其内部孔隙相互连通构成复杂的三维结构；孔隙率约为16.93%，有98.7%的孔隙孔径为0.002~0.05 μm，1.3%的孔径为0.05~0.46 μm；根据多孔材料微过滤理论及气体中微粒捕集理论（不考虑多孔材料厚度），该金属铱多孔材料对粒径不小于0.46 μm粉体颗粒过滤效率达100%，且不受气体流速的影响；对粒径小于0.46 μm的粉体颗粒，当气体流速不大于5.28 m/s时，过滤效率同样达100%，而当气体流速大于5.28 m/s时，则会有部分粉体颗粒通过。多孔材料微过滤理论及气体中微粒捕集理论可为多孔材料过滤性能评价提供参考，该金属铱多孔材料也可用于放射性同位素材料的气-固分离。     

Radiation synthesis and characterization of polyacrylic acid hydrogels

The pH-sensitive polyacrylic acid （PAA） hydrogels were synthesized by gamma-ray irradiation at an ambient temperature. The influences of dose, monomer concentration, cross-linking agent content, pH, and ionic strength on the swelling ratio （SR） of the PAA hydrogels were investigated in detail. The results show that the SR of the hydrogel decreases with an increase in the dose, monomer concentration, and cross-linking agent content. In alkaline solution, the SR of the hydrogels is much higher than that in acid solution. Also, the ionic strength can influence the SR of the hydrogels. The more the concentration, the lower the SR.     

Magnetic Viewer for Obtaining Images of Charged-Particles Emitting Surfaces

The possibility of obtaining a reduced image of a large surface emitting charged particles in a nonuniform magnetic field is investigated. The basic conditions for identical transmission of an image are determined: the magnetic flux must be conserved and the motion of the charged particles must be adiabatic and noncollisional. The dependence of the image reduction ratio on the ratio of the magnetic fields at the surface and the screen is determined. Experiments are performed in a vacuum chamber, which contains the source of electronic emission and the recording screen at a fixed distance. Image formation, transport, and recording are conducted in a wide range of image reduction ratios (1–1/40). The investigations are performed for three objects with different size of the emitting surfaces and energy range of particles with two magnetic systems. It is established that the resolution of the object investigated is 2–3 mm with image reduction ratio 1/36.     

用辐射技术制备丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物水凝胶——超级吸水材料

本文描述了丙烯酰胺—丙烯酸钠水溶液辐射共聚—交联制备共聚物水凝胶的研究。在共聚体系中加入少量非离子型表面活性剂,可把单体浓度由通常的20％上下提高到50％,聚合转化率和共聚物的特性粘数也都有相当程度的提高。这一体系经辐射共聚—交联后,可得到溶胀比>1,000的共聚物水凝胶——超级吸水材料。这种共聚物水凝胶的溶胀比不仅受吸收剂量即交联密度的制约,而且与共聚物中羧钠基的含量有密切关系。     

The Effect of Trapped Particles on Gradient Drift Instabilities in Finite Pressure Plasma with a Longitudinally Nonuniform Magnetic Field

Gradient drift instabilities are considered on the basis of local dispersion relation developed for the case of longitudinally nonuniform magnetic field. Such a field allows simulating the effect of trapped particles in tokamak geometry separately from other effects. Completely electromagnetic approach is developed to take into account finite pressure. Trapped particles and magnetic field nonuniformity are taken into account by the frequency of the magnetic drift of the particle. Modes propagating perpendicularly to the magnetic field lines are typical from the viewpoint of effect of trapped electrons. In finite pressure plasma (ratio of the plasma pressure to the magnetic pressure β ~ 0.1), growth rate decrease is significant, as compared with electrostatic limit (β → 0).     

DVB用量对SDB结构和Pt-SDB催化性能影响研究

以苯乙烯(St)为单体,共聚单体二乙烯基苯(DVB)为交联剂,通过悬浮聚合法制备了不同交联结构的大粒径(2~5mm)多孔聚苯乙烯-二乙烯基苯(SDB)小球,并用浸渍还原法制备了Pt-SDB疏水催化剂。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、热重(TG)、N2吸附-解吸、微机控制电子万能试验机、静态水接触角(CA)、场发射扫描电镜(FSEM)和氢-水催化交换实验等手段分析了DVB用量对SDB的分子结构、热稳定性、孔结构、抗压强度、疏水性、Pt的分散度及催化活性的影响。结果表明:随着DVB用量的增大,热稳定性、抗压强度以及疏水性明显提高,Pt的分散度显著增大,比表面积和孔容逐渐增大,平均孔径则逐渐减小。当DVB与St的摩尔比(n(DVB)∶n(St))=1∶1时,SDB疏水催化剂载体性能优异,孔结构、Pt的分散度及疏水性最佳,制得的Pt-SDB催化剂柱效率达95.6%(65℃)、96.1%(80℃)。     

Synthesis and properties of p（NIPA-co-NVP）/clay hydrogels by radiation polymerization

In this study, hydrogels of P（NIPA-co-NVP）/clay were synthesized by γ-ray radiation. Different thermo-sensitive hydrogels were made under different experimental conditions such as dose, monomer ratio, and content of clay. X-ray diffraction shows that the layer distance between Na-clays is changed from 1.6 to 2.7 nm because Na-clay pieces can be intercalated or exfoliated by HTMAB, and that between P（NIPA-co-NVP）/clay pieces is 3.4 nm. The swelling property tests show that the LCST of P（NIPA-co-NVP） is higher than PNIPA. With the increase of NVP content, LCST is higher. As the ratio of NIPA/NVP is 95/5, hydrogel shows the best swelling property and LCST is 37℃. LCST of P（NIPA-co-NVP）/clay hydrogel is not changed, but the strength and swelling properties are better.     

电子辐照PVA/CMC共混水凝胶的成胶研究

本试验利用电子辐照PVA/CMC共混水凝胶,通过外观透明度、凝胶分数、溶胀度和红外光谱分析,研究了样品中结构的变化与外观透明度、凝胶分数和溶胀度的关系,以及辐照剂量对样品中结构和性能的影响.结果表明,不同比例的PVA与相同比例的CMC组成的共混水凝胶,经电子辐照后呈现不同的宏观特性.辐照样品萃取后得到的凝胶比萃取前的混合凝胶拥有更强的吸水性,表明辐照PVA/CMC共混凝胶形成了网状结构凝胶.几种竞争反应导致不同辐照剂量下混合凝胶中凝胶含量随PVA含量的变化变得复杂.辐照后样品的红外光谱分析显示,辐照使凝胶中部分仲醇中C上链接的H原子被取代而转变为叔醇,从而产生交联.     

99Tcm标记趋化肽类似物的制备

利用固相法合成趋化肽类似物fMLFK,并采用双功能螯合剂(HYNIC)技术合成了^99Tc^m标记的趋化肽类似物^99Tc^m-HYNIC-fMLFK,测定了标记物的标记率和放化纯度,考察了配合物的稳定性。结果表明,合成fMLFK的产率大于80％,纯度大于97％;质谱法测得的相对分子质量与理论值相符;^99Tc^m标记后,配合物的放化纯度大于95％,在24h内放化纯度无明显降低。     

φ6mm Pt-PTFE疏水催化剂的研制

在研制粒径为6mm的多孔PTFE疏水担体基础上,采用浸渍法研制了可在工程上应用的Pt PTFE疏水催化剂。室温下,在并流催化床上考察了该疏水催化剂的催化活性、疏水性能和催化剂上活性粒子的稳定性。结果表明:当氚浓度为153Bq/mL,氢气线速度为5.31cm/s和15.93cm/s时,水中氚的催化转化率分别为73.7%和69.6%。在用普通水浸泡并淋洗145d后,该疏水催化剂的催化活性和活性粒子(Pt)的含量无明显变化。