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。     

纳米聚N-异丙基丙烯酰胺微凝胶的光引发聚合

选择具有温敏性的高分子单体N－异丙基丙烯酰胺（N－isopropylacrylamide，NIPAM）为主单体，N，N′－亚甲基双丙烯酰胺（methylenebisacrylamide，MBA）为交联剂，运用光引发无皂乳液聚合的方法合成出粒径小于100nm的高分子微凝胶，并研究了在改变体系组成和条件时微凝胶粒径的变化。结果显示，在乳化剂临界胶束浓度以下，随着乳化剂浓度的提高，微凝胶粒子的粒径不断关小且趋向稳定；相比于热引发，产生的微凝胶具有较高的单分散性而且粒径较小。     

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。     

光聚合一步可控合成表面氨化的核壳型超顺磁性纳米凝胶及其表征

用部分还原共沉淀结合离心分离合成超顺磁性Fe3O4纳米粒子,以其为核,N-（2-氨乙基）甲基丙烯酰胺盐酸盐N-（2-Aminoethyl）methacrylamide,AEM·HCI）为单体,N,N＇-亚甲基双丙烯酰胺（MSA）为交联剂,采用光聚合原位一步合成粒径可控的表面氨化的超顺磁性核壳型Fe3O4纳米凝胶。探索了单体、交联剂量及光照时间对纳米凝胶粒径的影响,并用动态光散射仪（DLS）、TEM、FTIR、TGA、UV、多功能磁测量仪等表征了纳米凝胶的粒径、粒径分布、形貌、结构、磁响应性及稳定性。结果表明：改变单体、交联剂量及光照时间可得到不同粒径、粒径分布均匀的超顺磁性纳米凝胶;与Fe3O4纳米粒子相比,纳米凝胶的磁饱和强度略有降低,但其高的Zeta电位使其稳定性大大提高。     

4-[4-(丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯磺酸光异构化反应及光聚合水凝胶制备

研究了水溶性偶氮苯单体4-[4-(丙烯酰氧基)苯基偶氮]苯磺酸(APABS)的光物理性质.考察了溶剂对其光异构化反应的影响,并将APABS和丙烯酸羟乙酯(HEA)组成共聚体系,在交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)的存在下,通过光聚合方法制备水凝胶.利用扫描电子显微镜考察了聚合温度对水凝胶内部结构影响.     

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。     

快速响应PNIPA／Fe3O4复合凝胶辐射制备与性能研究

采用化学共沉淀法制备了四氧化三铁粒子,以N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）、N,N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）和聚乙二醇（PEG）为原料,以60Coγ,射线为放射源,辐照聚合制备了多孔PNIPA／Fe3O4复合水凝胶,并对其温度敏感性、平衡溶胀率进行了表征。研究发现：磁性四氧化三铁纳米粒子在凝胶中分散均匀;凝胶具有明显的温度敏感性;致孔剂的添加提高了水凝胶的平衡溶胀率,多孔复合水凝胶失水率达96％,比普通磁性水凝胶失水率提高了约76％;致孔剂的添加使复合凝胶的最低临界相转变温度由34℃升高至37℃左右。     

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。     

不对称荚醚萃取铀(Ⅵ)和稀土(Ⅲ)的研究

研究了不对称荚醚N，N'-二甲基二己基-3-氧戊二酰胺(DMDHGA)、N，N’-二甲基二辛基-3-氧戊二酰胺(DMDOGA)、N，N’-二甲基二月桂基-3-氧戊二酰胺(DMDLGA)和N，N’-二甲基二己基-3，6-二氧辛二酰胺(DMDHOA)在HNO3介质中对铀(Ⅵ)、稀土(Ⅲ)和锶(Ⅱ)的萃取行为。结果表明，随着酰胺官能团氮原子上烷基链增大，不对称荚醚萃取性能下降，与铀(Ⅵ)形成的萃合物在烷烃稀释剂中的溶解性增加。分别使用正十二烷、异辛烷和煤油作稀释剂时，DMDOGA萃取铀(Ⅵ)均出现第三相，而DMDHGA，DMDHOA和DMDLGA萃取时均不出现第三相。DMDHGA萃取铀(Ⅵ)和锶(Ⅱ)的分配比及铀(Ⅵ)与锶(Ⅱ)之间的分离系数均比对称荚醚N，N，N’，N'-四丁基-3-氧戊二酰胺(TBGA)的大，有利于铀(Ⅵ)与锶(Ⅱ)的分离。DMDLGA与铀(Ⅵ)生成1：1型萃合物；而DMDLGA和DMDOGA与混合稀土(Ⅲ)(组成以氧化物计为27％La2O3，51％CeO2，6％Pr6O11,16％Nd2O3)生成1：2型萃合物。     

明胶/聚丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺高强度形状记忆水凝胶的辐射合成及其性能

以明胶、丙烯酸、N-异丙基丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为原料,通过两步辐照法制备了具有温度和pH响应的高强度明胶/聚丙烯酸/聚N-异丙基丙烯酰胺形状记忆水凝胶(GAN)。系统研究了GAN的结构、形貌、力学性能和形状记忆行为。结果表明,GAN具有致密的网络结构,其最高拉伸强度及最大断裂伸长率分别可达(5.4±0.3) MPa和745%。GAN在60℃及pH=12.8的形状恢复所需时间分别为10 s及15 min,形状固定率和形状恢复率均在90%以上,显示出优异的环境响应性能。本工作建立了一种制备环境响应型高强度形状记忆水凝胶的新方法。     

PVA/PEO/Chitosan水凝胶膜的辐照法制备及其性能研究

研究了辐照剂量和壳聚糖含量对水凝胶膜性能的影响。以聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)和壳聚糖(Chitosan)为原料,采用γ射线辐照法制备了一种新型水凝胶膜。结果表明,随着辐照剂量的增大,凝胶分数会增大,溶胀率会降低;辐照剂量达到21kGy时,凝胶分数可以达到70%,辐照剂量大于21kGy以后,拉伸强度和断裂伸长率会随着辐照剂量的增大而降低;随着壳聚糖含量的增加,水凝胶膜的凝胶分数、拉伸强度和断裂伸长率都会减小,而溶胀率会有一定的提高。辐照后壳聚糖的一些特殊官能团没有改变,将会保持它的抑菌性能,从而获得了一种新型水凝胶膜。     

单体配比对淀粉/DMDAAC-AM辐射接枝的影响

采用水溶液辐射接枝方法,保持辐照剂量不变和淀粉与单体总质量之比恒定,研究了单体重量比对接枝率的影响.结果表明,WAM∶WDM等于0.25、1.5和1.86时,产物阳离子化度分别为24.3％、19.4％和23.1％;在实验条件下AM能有效地促进二甲基二烯丙基氯化铵(Dimethyl dially ammonium chl...     

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.     

IPN’s of acrylic acid and N-isopropylacrylamide by gamma and electron beam irradiation

Interpenetrating networks (IPN) of temperature sensitive N-isopropylacrylamide (NIPAAm) and pH sensitive acrylic acid (AAc) monomer were prepared in two consecutive steps. Hydrogels of AAc were synthesized by gamma radiation from a ⁶⁰Co gamma source and an electron beam from a Van de Graaff accelerator. A second hydrogel of NIPAAm was synthesized within the first AAc hydrogel by polymerization and cross-linking with a redox initiator and cross-linking agent. The thermal and pH sensitivity of the hydrogels were determined by measuring the swelling, and the morphology and composition by SEM.     

插层型蒙脱土／聚丙烯复合材料辐射交联行为的研究

采用熔融共混法制备了聚丙烯（Polypropylene,PP）／蒙脱土预辐射复合材料,通过X射线衍射（X—ray deffraction,XRD）和透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）对复合材料中蒙脱土的分散状态进行了表征,在空气氛围下利用电子束辐照对复合材料进行辐照交联,研究了交联剂在辐照中起的作用和蒙脱土对辐照交联的影响。结果表明：没有加入交联剂的PP不能交联,在PP中加入了蒙脱土以后,在一定的辐照剂量下可以促进PP的交联,含有蒙脱土PP交联体系的力学性能得到大幅度提高。     

吸收剂量和反应物浓度对淀粉接枝丙烯酰胺及二甲基二烯丙基氯化铵的影响

采用水溶液辐射接枝技术,将丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)接枝到淀粉(St)大分子上,制备了St-AM-DMDAAC三元共聚物。采用重量法和滴定法研究了吸收剂量及反应物浓度对接枝效果的影响。接枝共聚物的接枝率(G)、接枝效率(E)和产率(Y)随吸收剂量的增加,先增加后下降;与之相反,阳离子化度(CD)和DMDAAC的接枝效率(RE)是先下降后上升。反应物浓度高时,接枝参数(包括G、E、Y和CD、RE)值都增大;低浓度时,这些值都减小,而且随浓度改变,变化不明显。     

Poly （Acrylamide-co-Acrylic Acid） Hydrogel Induced by Glow- Discharge Electrolysis Plasma and Its Adsorption Properties for Cationic Dyes

In this paper, poly （acrylamide-co-acrylic acid） （P（AM-co-AA）） hydrogel was pre- pared in an aqueous solution by using glow-discharge electrolysis plasma （GDEP） induced copoly- merization of acrylamide （AM） and acrylic acid （AA）, in which N,N＇-methylenebisacrylamide （MBA） was used as a crosslinker. A mechanism for the synthesis of P（AM-co-AA） hydrogel was proposed. To optimize the synthesis condition, the following parameters were examined in detail： the discharge voltage, discharge time, the content of the crosslinker, and the mass ratio of AM to AA. The results showed that the optimum pH range for cationic dyes removal was found to be 5.0-10.0. The P（AM-co-AA） hydrogel exhibits a very high adsorption potential and the ex- perimental adsorption capacities for Crystal violet （CV） and Methylene blue （MB） were 2974.3 mg/g and 2303.6 mg/g, respectively. The adsorption process follows a pseudo-second-order kinetic model. In addition, the adsorption mechanism of P（AM-co-AA） hydrogel for cationic dyes was also discussed.     

Preparation of macroporous poly(acrylamide) hydrogels by radiation induced polymerization technique

Macroporous poly(acrylamide) [poly(AAm)] hydrogels were prepared by using poly(ethylene glycol) (PEG) with three different molecular weight as the pore-forming agent during the radiation induced polymerization reaction. Scanning electron microscope graphs reveal that the macroporous network structure of the hydrogels can be adjusted by applying different molecular weights of PEG during the polymerization reaction. The swelling ratios of the PEG-modified hydrogels were much higher than those for the same type of hydrogel prepared via traditional method. However, the pulsatile swelling behavior of the PEG-modified hydrogels in water and in acetone was affected slightly by the change in the amount of the PEG.