聚N-异丙基丙烯酰胺包覆Fe3O4磁导向纳米粒子的制备和表征

选择N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPAM)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(Methylenebisacrylamide,MBA)为交联剂,用辐射化学方法合成了具有温敏的PNIPAM包覆Fe3O4磁导向纳米粒子。研究了NIPAM单体浓度、交联剂MBA用量、不同光照时间及温度对核壳结构磁性纳米粒子粒径的影响,发现在一定范围内随单体NIPAM浓度的增加、交联剂MBA浓度的减小、光照时间的增加,聚NIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子的粒径增大。在25—39℃温度范围内PNIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子具有最低临界溶解温度特性(Lowercriticalsolutiontemperature,LCST）。以SEM和动态激光光散射仪(PCS)对该核壳结构纳米粒子粒径进行测定,表明辐射化学方法合成的核壳结构纳米粒子比较均匀。     

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。     

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。     

氮-异丙基丙烯酰胺温敏凝胶的辐射合成与性能表征

在不同伽马辐照剂量下合成了一系列氮-异丙基丙烯酰胺凝胶,用称重法和DSC测试研究了其温度响应行为及溶胀行为,并通过流变测试研究了水凝胶的力学性能随辐照剂量的变化关系。研究认为,不同辐射剂量下合成的水凝胶其结构明显不同。当剂量过小时,形成的凝胶不均匀,网络结构不完整,存在大量的支状长链,导致凝胶的溶胀有限,强度偏低;剂量偏高时,过度的交联使得网络结构过于紧密,水分子渗透变得困难,可包裹的水量变少,而分子有限的伸缩性导致材料的温敏性能变差。研究发现,在本实验的条件下,剂量在30kGy附近制备的水凝胶表现出最佳的温敏溶胀性能和力学性能。     

反相微乳液体系中电子束辐射制备Fe3O4/聚丙烯酰胺磁性核壳微球

在共沉淀法制备Fe3O4纳米磁粉的基础上,以丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为单体在反相微乳液中通过电子束辐照的方法制备了具有核壳结构的四氧化三铁/聚丙烯酰胺磁性核壳微球(Fe3O4/Polyacrylamide,PAM),用X射线衍射仪、原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、动态激光光散射仪表征样品.结果表明,制备的磁粉为Fe3O4单相,粒径为9nm左右,磁性高分子微球Fe3O4/PAM直径范围为80-150 nm,呈球形.分析了乳化剂用量,单体浓度,磁粉用量,吸收剂量等对Fe3O4/PAM微球粒径的影响规律.     

含冠醚基团水凝胶的辐射制备及其对锂离子的响应性能

利用?射线辐照引发含双键的丙烯酸12冠4醚酯(V12C4)与丙烯酰胺(AM)发生共聚和交联反应,制备了新型的聚丙烯酰胺-丙烯酸12冠4醚酯(PAM-12C4)水凝胶。采用凝胶分析,显微红外,热重分析对PAM-12C4进行表征,并考察了PAM-12C4对水溶液中Li+的溶胀度响应性。研究表明,γ射线辐照可成功引发V12C4与AM发生共聚及交联反应,辐照至吸收剂量10 k Gy时得到PAM-12C4的凝胶分数为94%。该新型含冠醚基团的水凝胶具有良好的热稳定性,在水溶液中对Li+具有明显的选择性溶胀度响应。     

PEG-β-CD/NIPAAm水凝胶的辐射制备及药物控制释放研究

采用聚乙二醇缩水甘油酯(PEGDE)对β-环糊精(β-CD)进行改性,合成了新型水溶性的β-环糊精大分子单体(PEG-β-CD).以电子柬为辐射源对PEG-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poly(PEG-β-CD/NWAAm)水凝胶.与PNIPAAm相比,poly(PEG-β-CD/NIPAAm)水凝胶在室温下具有更高的溶胀率以及在温度升到LCST(Lower Critical Solution Temperature,32℃)后具有更快的收缩响应性.以5-氟尿嘧啶(5-FU)作为模型药物的体外释放实验表明,poly(PEG-β-CD/NIPAAm)水凝胶比PNIPAAm的释放时间有所延长.此现象可能归因于环糊精分子与药物分子形成了包合物.     

PVDF-g-N-IPAAm温敏膜的辐射合成及性能研究

用γ共辐射接枝的方法，将N-异丙基丙烯酰胺（N-isopropylacrylamide，N-IPAAm）接枝到聚偏氟乙烯（Poly vinylidene fluoride，PVDF）微孔膜上。通过扫描电子显微镜（Scanning electron microscopy，SEM）、傅立叶转换红外光谱（Fourier transform infrared，FT-IR）和X光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）技术对微孔膜的接枝情况进行了表征，并同时通过接触角、电导和水通量测试研究了接枝微孔膜的表面改性、渗水性能和温敏性能。结果表明，通过共辐射接枝方法成功将N-IPAAm接枝到了PVDF微孔膜的表面及孔内，由此改善了微孔膜的亲水性，并使其具有明显温度敏感性能，即在低临界溶解温度（Lower cridcal soludon temperature，LCST）上下其微孔膜的水通量发生显著变化。     

EVA预辐射接枝N－异丙基丙烯酰胺制备热敏性材料

采用预辐射接枝法，将Ｎ－异丙基丙烯酰胺（ＮＩＰＡＡｍ）接枝到乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（ＥＶＡ）试片上。研究了各种因素对接枝反应的影响。结果表明，接枝体系具有一般预辐照液－固两相接枝体系的共性，如在接枝反应前期，反应速度不变，以后逐渐下降，接枝率与反应温度成正比，少量的Ｃｕ（ＮＯ３）２，就能使接枝率急剧下降。经ＮＩＰＡＡｍ接枝的ＥＶＡ表面，呈现与ＮＩＰＡＡｍ凝胶相似的热敏性，即在低于“较低临界溶解温度”（ＬＣＳＴ）的温度时溶胀于水，而在高于ＬＣＳＴ时，迅速退溶胀，其ＬＣＳＴ约为３２℃，水含量随温度的变化是可逆的。相比之下，接枝ＮＩＰＡＡｍ的ＥＶＡ表面比ＮＩＰＡＡｍ凝胶具有更灵敏的热敏性。试片的ＬＣＳＴ会随着接枝层的组成变化而漂移。     

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.     

EFFECT OF SOLVENT ON THE MAGNETIC INTERACTIONS BETWEEN Fe_3O_4 PARTICLES AND SURFACTANTS

Mossbauer spectra for 5 nm Fe3O4 particles coated with different surfactants (the polar end groups as -COONa and -SO3Na) were measured and show a significant influence on superparamagnetic relaxation with and without the solvent. Some phenomena were explained by the superparamagnetism and the surfactant hydrophilicity.     

PVA/PVP/ws-chitosan水凝胶伤口敷料的辐射制备及性能表征

采用γ射线辐射法制备了聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)脉溶性壳聚糖(ws-chitosan)共混水凝胶.研究了辐射剂量、ws-chitosan含量及增塑剂(聚乙二醇(PEG)或甘油)对水凝胶性能的影响.实验发现,随着辐射剂量的增大,凝胶分数增大,并在剂量大于27 kGy时达到饱和;ws-chitosan含量增大及加入增塑剂PEG或甘油后,水凝胶的凝胶分数和强度都会减小,而相应的溶胀度会显著增大.通过高级流变仪(ARES)对水凝胶弹性模量的测试显示,随吸收剂量的增加,凝胶强度会相应增大,但在27 kGy以上出现饱和.     

Pu在铁及铁氧化物上的吸附行为研究

为了解放射性核素在可能作为高放废物固化体包装容器材料及其腐蚀产物上的吸附行为,研究了包装容器材料的主要组分铁及铁的腐蚀产物FeO,Fe2O3,Fe3O4对Pu的吸附行为,探讨了水相pH值（1．0～10．0）,CO3^2-离子浓度（4．0 mmol/L～0．1mol/L）等因素对吸附的影响。实验结果表明,Pu在铁及其氧化物上的吸附能力随水相pH值增大而增大;实验环境中氧浓度变化对Pu在铁及其氧化物上的吸附影响较小;CO3^2-浓度增大不利于Pu的吸附。     

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.     

同步辐射圆二色谱法研究Fe3O4纳米颗粒对细胞色素C结构的影响

四氧化三铁纳米颗粒(Fe3O4-NPs)在生物医学领域有着广泛的应用。通过同步辐射真空紫外圆二色谱(SRCD)和紫外可见(UV-Vis)吸收谱技术研究了Fe3O4纳米颗粒的粒径(10 nm和40 nm)对细胞色素C(Cyt c)结构的影响。结果表明,随着Fe3O4-NPs颗粒物浓度的增大,Cyt c在408 nm处的吸光度值逐渐下降。SRCD结果显示Cyt c与Fe3O4-NPs作用后,蛋白的α螺旋含量减少,β折叠含量增加;Fe3O4-NPs与Cyt C的作用强度具有尺寸依赖性,小尺寸的Fe3O4-NPs作用更为明显。     

18-冠-6/LA/Fe3O4复合磁性纳米粒子的制备及其吸附性能研究

Fe₃O₄磁性纳米粒子（MNPs）比表面积大、吸附能力强,且在外磁场作用下易于液固分离,冠醚具有对铀酰离子选择性配位的能力。本研究制备了兼具两者特点和优势的18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子。其结构经红外（IR）、扫描电镜-X射线能谱（SEX/EDX）、振动样品磁强计（VSM）、热综合分析仪（TGA）进行表征,表明18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子的粒径为12～23 nm,饱和磁化强度为56.34 emu/g。用制得的复合磁性纳米粒子对溶液中铀酰离子进行初步吸附实验,在选定的条件下,平衡吸附率达95%,操作方法快速简便,吸附后的磁粒子可方便地进行富集和回收。     

纳米磁性Fe3O4粉体掺杂聚苯乙烯ICF靶丸材料制备

为实现惯性约束核聚变中无接触点打靶实验构想,探索在聚苯乙烯(PS)中掺杂纳米磁性粉体,以制备磁性靶丸。采用本体聚合工艺制备了Fe₃O₄/PS磁性靶丸复合材料,通过FTIR、TG-DSC、SEM、VSM等手段对该材料进行了分析表征。结果表明：Fe₃O₄/PS靶丸复合材料的饱和磁化强度随磁性粉体含量的增加而增大;适量粉体的掺入提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,且随粉体含量的增加而增强;所制备的磁性靶丸复合材料悬浮时所需的外界磁场相对较弱,其磁性能满足磁悬浮的条件。