乙醇浓度及温度响应型智能高分子的制备及其性能

采用自由基聚合法将亲水单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)和疏水单体甲基丙烯酸丁酯(BMA)分别与N-异丙基丙烯酰胺共聚,从而制备聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-N,N-二甲基丙烯酰胺)高分子(PND)和聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸丁酯)高分子(PNB)。考察了共聚高分子在水溶液中的相转变温度以及在相转变温度以下对乙醇溶液浓度的响应特性。实验证明亲水单体DMAA和疏水单体BMA能够很好地调节PN共聚高分子的相转变温度和乙醇响应浓度。     

Pb2+识别响应型智能高分子功能材料的研究进展

发酵生物甲烷的菌群可以吸附Pb²⁺等重金属而在沼液和沼渣中富集;因此,在生物甲烷系统研究过程中,Pb²⁺等重金属离子的检测和处理是沼液和沼渣处理的关键问题之一。18-冠-6具有选择性络合Pb²⁺的能力,研究者们将18-冠-6的Pb²⁺识别特性与聚N-异丙基丙烯酰胺的相变行为特性相结合制备了一系列Pb²⁺识别响应型智能高分子功能材料。本文综述了基于18-冠-6和聚N-异丙基丙烯酰胺的离子识别响应型智能高分子材料在检测和去除Pb²⁺等方面的研究进展。     

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。     

智能微流控检测芯片的构建及其Pb2+检测性能

通过将具有Pb²⁺响应性的聚（N-异丙基丙烯酰胺-共聚-苯并-18冠-6丙烯酰胺）智能微凝胶与H型微通道相结合，构建了一种能便捷、灵敏、可视化检测水溶液中Pb²⁺浓度的新型智能Pb²⁺检测微流控芯片。该微流控检测芯片主要由软光刻技术构建，并结合紫外光照聚合在H型微通道中原位构建智能微凝胶。基于该微凝胶的Pb²⁺响应性体积相变和H型微通道中的流体流动，该微流控检测芯片能将Pb²⁺浓度信号有效转换为易于检测读取的、可视化的H型微通道中指示液覆盖的指示柱数目的变化信号。通过光学显微镜便捷观察测量指示液覆盖的指示柱数目的变化，实现了对水溶液中痕量Pb²⁺浓度的超灵敏定量检测。该微流控检测芯片为水环境中的痕量Pb²⁺浓度的便捷、灵敏、可视化检测提供了新策略。     

P(NIPAm-AABC-NMA)温敏微凝胶自组装膜及其重金属离子选择性

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)为单体、丙烯酸(AA)和N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)为功能单体,通过自由基乳液聚合制备了P(NIPAm-AA-NMA)微凝胶,利用N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基-碳二亚胺盐酸盐(EDC)的耦合作用,实现4'-氨基苯并-18-冠醚-6(ABC)对微凝胶的修饰,合成P(NIPAm-...     

Hg2+响应型智能凝胶检测光栅的构建与性能

高灵敏度、高选择性检测水中Hg²⁺对于人类健康和环境生态可持续发展具有重要意义。本文基于硫脲基团与Hg²⁺的选择性强螯合作用来调控光栅微结构和实现信号转化，构建了用于高灵敏、高选择性便捷检测水中痕量Hg²⁺的智能凝胶光栅。该凝胶光栅的交联高分子网络结构中具有硫脲基团，可高选择性地与Hg²⁺进行强螯合，从而诱导光栅起伏高度发生变化，实现由水中Hg²⁺浓度到衍射光强度的信号变化。通过利用该智能凝胶光栅构建光学检测系统来便捷检测衍射光强度变化，可高灵敏、高选择性地检测水中浓度低至10-9mol/L的Hg²⁺。相关工作为面向水中痕量Hg²⁺的便捷灵敏检测技术的开发提供了新途径。     

温敏性微凝胶的合成

对温度敏感性的高分子微凝胶的制备进行研究。采用无皂乳液聚合法,以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)为单体,丙烯酸(AA)为功能性共单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,成功制备出了粒径均匀且具有良好分散稳定性的P(NIPAM-co-NVP)微凝胶。经过实验证明,所得微凝胶的粒径随单体添加量的增加而增大。所制备的微凝胶具有明显的温度敏感性,其低临界溶解温度(LCST)约为43℃(NIPAM=5 g)。     

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。     

光引发聚合诱导自组装制备二嵌段共聚物组装体

以N,N-二甲基丙烯酰胺(DMA)为单体,2-甲基-2-(十二烷基三硫代碳酸酯基)丙酸(DDMAT)为链转移剂,通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合合成大分子RAFT试剂PDMA-DDMAT。再以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为成核单体,N-烯丙基丙烯酰胺(ALAM)为原位交联剂,通过光引发聚合诱导自组装制备具有不同形貌的交联二嵌段共聚物组装体。结果表明,组装体的形貌受大分子RAFT试剂分子量、第二嵌段聚合度、反应温度、固含量及原位交联剂使用量的影响。     

碳点/聚异丙基丙烯酰胺杂化微凝胶的制备与性能

本文以表面双键化碳点和N-异丙基丙烯酰胺为聚合单体,采用沉淀聚合法,制备了碳点/聚异丙基烯酰胺杂化微凝胶。该杂化微凝胶不仅保留了碳点的荧光性能,同时,其荧光发射具有很好的温度响应性,在20-40℃的温度区间,发射强度随温度的增加而减弱。     

温度及pH敏感水凝胶的制备与溶胀性能研究

用顺丁烯二酸酐(MAH)对β-环糊精(β-CD)进行化学改性,合成出了一种新型功能性单体MAH-β-CD。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,通过氧化还原自由基引发单体MAH-β-CD、N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)及阴离子单体丙烯酸钠(SA)共聚,合成出一种新型水凝胶。用核磁共振、红外光谱对水凝胶进行了表征。溶胀研究结果表明,该水凝胶具有较好的pH及温度敏感性。     

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。     

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。     

温度/pH双重响应性纳米微胶囊的制备及表征

将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)单体引入小分子液滴正辛烷为模板的细乳液共聚体系,制备了p H/温度双重响应性P(NIPAM-co-AA)纳米微胶囊。利用红外(FTIR)、透射电镜(TEM)表征了纳米微胶囊的结构与形貌。并研究了AA含量对纳米微胶囊的温度响应性及p H敏感性的影响。结果表明,制备的纳米微胶囊具有良好的p H敏感性和温度响应性,最低临界溶解温度(LCST)在40⁵0℃之间;单体AA的引入提高了纳米胶囊对p H的敏感性。     

硝化腐植酸基离子印迹聚合物的制备及吸附性能研究

以腐植酸为原料、浓硝酸为氧化剂合成硝化腐植酸（NA）,再以硝化腐植酸为基质、N-异丙基丙烯酰胺（NIPAM）为功能单体、Pb（NO₃）₂为模板、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂、过硫酸钾（K₂S₂O₈）与亚硫酸氢钠（NaHSO₃）为复合引发剂,经过沉淀聚合法制备铅离子印迹聚合物IIPs。利用SEM、FT-IR、TG-DSC表征所得产物,探究产物的结构与性能,并通过紫外-可见分光光度法（UV-Vis）研究了IIPs的吸附性能。结果表明,IIPs对Pb²⁺的最大吸附量为21.71 mg/g,该吸附过程符合二级动力学模型和Langmuir热力学模型;IIPs最佳循环次数为7次;在竞争离子Cu²⁺和Cd²⁺存在时,选择性系数分别为6.97(Pb²⁺/Cu²⁺)和7.36(Pb²⁺/Cd²⁺)。     

P(NIPAm-AABC-NMA)温敏微凝胶自组装膜及其重金属离子选择性

以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为单体，丙烯酸（AA）和N-羟甲基丙烯酰胺（NMA）为功能单体，通过自由基乳液聚合制备P(NIPAm-AA-NMA)微凝胶，利用N-(3-二甲基氨基丙基)-N''-乙基-碳二亚胺盐酸盐（EDC）的耦合作用，实现4''-氨基苯并-18-冠醚-6(ABC)对微凝胶的修饰，合成P（NIPAm-AABC-NMA）微凝胶；进一步，通过溶剂挥发制备微凝胶自组装膜。采用FTIR、SEM和DLS表征微凝胶及其自组装膜的微观结构；采用UV-Vis研究自组装膜的温敏性及其对金属离子的选择响应性能。结果表明，ABC修饰前、后微凝胶粒径分别为240和300nm左右，随环境温度或离子浓度变化，自组装膜中微凝胶粒径随之变化，自组装膜对入射光的衍射发生显著变化，而呈现不同的结构色。特别是，当Pb2+浓度在0~120μmol/L之间变化时，自组装膜衍射峰红移60nm左右。     

基于冠醚的离子识别响应型智能材料研究新进展

金属离子对生物体的生命活动起着核心的作用,而一些重金属离子(如Pb²⁺、Hg²⁺)在很低浓度时就对生物具有极强的毒性;因此,研究具有金属离子识别特性的智能材料具有重要的理论价值和实用意义。冠醚具有选择性地络合金属离子的能力,研究者们将冠醚的离子识别特性与聚(N-异丙基丙烯酰胺)的相变行为特性相结合制备了一系列离子识别响应型智能材料。综述了近年来基于18-冠-6和15-冠-5两种冠醚分子的离子识别响应型智能材料的研究新进展。目前,基于冠醚的离子识别响应型智能材料仍多处于基础研究阶段,还需要进一步系统深入研究和开发完善。     

温敏型水凝胶的制备及溶胀特性

采用N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)与N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP)为共聚单体,以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,通过化学交联的方法在水溶液中制备出P(NIPA-co-NVP)共聚物水凝胶。分别探讨了单体配比、交联剂用量等实验条件对水凝胶的温敏特性和溶胀性能的影响。利用傅里叶红外(FT-IR)对共聚物水凝胶的结构进行了表征。通过实验可知:当交联剂BIS和引发剂KPS分别为单体用量的5%和0.8%,制备的水凝胶具有较高的转化率、较好的机械强度和共聚性质。共聚物水凝胶中NVP含量越高,溶胀率越大,升温时溶胀率下降程度越大,自然条件下脱水速率越快;BIS用量越大,溶胀率越小,保水率越高,需要更长时间达到溶胀平衡。     

AM/NIPAM对P(NIPAM-co-AM)温敏凝胶性能影响

以丙烯酰胺(AM)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为单体,过硫酸铵(APS)-亚硫酸氢钠(SBS)为氧化-还原引发体系,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,制备了亲水型温敏凝胶P(NIPAM-co-AM)。研究了投料比AM/NIPAM对凝胶性能的影响。结果表明：随着凝胶体系中亲水单体AM比例的增大,共聚凝胶溶胀率、保水率、硬度均提高。当AM从0增大到100%时,凝胶硬度从84.929g增为1255.222g。DSC表明,当AM含量从2%提高到10%时,凝胶LCST从38.61℃增加到57.95℃。随着AM比例降低,凝胶LCST向低温方向移动,相变范围温敏性越好。