pH响应的壳聚糖-糠醛水凝胶的构筑及自愈合性能

壳聚糖(CS)和糠醛为原料构筑了壳聚糖水凝胶(CS-F),利用红外光谱、X射线衍射光谱进行结构表征,并对CS-F水凝胶的pH响应性能、溶胀性能、流变学性质和自愈合能力进行研究。实验结果表明,糠醛通过亚胺键接枝到壳聚糖分子链上并发生超分子层状有序排布,形成三维交联网络结构;基于动态亚胺键和壳聚糖游离氨基,CS-F-0.7(n(-NH₂)∶n(-CHO)=1∶0.7)水凝胶的溶胶-凝胶相转变、自愈合能力和溶胀性能均展现出pH响应性,CS-F-1.0(n(-NH₂)∶n(-CHO)=1∶1)水凝胶失去自愈合能力;酸性介质下,CS-F-0.7干凝胶展现即时自愈合能力。2种生物材料构筑的具有pH响应的自愈合水凝胶,在药物输送、组织工程等领域有着潜在的应用前景。     

基于纤维素及其衍生物的凝胶材料设计

凝胶(水凝胶与气凝胶)是一种具有多孔结构的三维材料,其在诸多领域具有广泛应用。纤维素的可降解性及生物相容性等特性使其在凝胶材料设计中备受关注,前景巨大。纤维素及其衍生物通常可通过溶解或在水溶液中均匀分散形成稳定的体系,再经适当交联制成水凝胶。纤维素气凝胶一般是由水凝胶经超临界干燥或冷冻干燥处理制得。系统总结了纤维素基水凝胶的制备方式及机制,分析了气凝胶不同的干燥制备方式对其形态结构的影响,并重点讨论了纤维素基凝胶材料在环境保护、生物医学、能源存储等领域的应用进展,最后指出了该领域研究存在的问题并进行了展望。     

高强度水凝胶的制备及其研究进展

水凝胶因其拥有较高的溶胀比和极高的含水率,被广泛应用于各种领域,但力学性能较弱的缺点限制了其在组织工程、软体机器人、可穿戴电子设备等高负载领域的发展。综述了近年来纳米复合水凝胶、双网络水凝胶、大分子微球复合水凝胶、疏水缔合水凝胶等高强度水凝胶的制备方法及研究进展;讨论了各类型高强水凝胶的特点并指出了目前研究中存在的问题;同时,对高强度水凝胶未来的研究方向进行了展望。     

动态超分子化学作用构筑自愈合材料研究进展

超分子作用是一种非共价键作用,主要代表有氢键、金属配位、主客体相互作用等,大量的超分子作用聚集在一起可以形成力学强度高的动态系统。因此,基于动态超分子化学作用构筑自愈合材料引起了许多学者的研究兴趣。文中重点介绍了超分子动态化学的概念和历史,并在此基础上分别阐述了用于构筑自修复作用材料的不同超分子作用,即氢键、金属-配体、离子相互作用、主客体识别和π-π相互作用等。基于动态超分子化学作用构筑自愈合材料,为智能材料的设计和制备提供了理论基础和科学价值。     

环境敏感性高分子水凝胶

敏感性高分子水凝胶具有对环境的可响应性,该类物质也被称为“智能凝胶”（Intelligent hydrogels）或“灵巧凝胶”（Smart hydrogels）。目前,对敏感性高分子水凝胶的研究已成为智能高分子材料领域的热点之一,综述了环境敏感性高分子水凝胶的种类与性质、主要应用等方面的研究进展。     

环境敏感性高分子水凝胶

敏感性高分子水凝胶具有对环境的可响应性,该类物质也被称为"智能凝胶"(Intelligent hydrogels)或"灵巧凝胶"(Smart hydrogels)。目前,对敏感性高分子水凝胶的研究已成为智能高分子材料领域的热点之一,综述了环境敏感性高分子水凝胶的种类与性质、主要应用等方面的研究进展。     

L-半胱氨酸改性甲基纤维素自愈合水凝胶的制备及其性能研究

以甲基纤维素(MC)为水凝胶主体,通过Steglich酯化反应将L-半胱氨酸(Cys)接枝在MC上,从而引入巯基形成动态的二硫键,合成增强型自愈合水凝胶MC-Cys。采用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜、核磁共振氢谱仪、流变仪、热重分析仪等对水凝胶的结构和性能进行表征。结果表明,MC-Cys水凝胶的最大拉伸强度能达到1.251MPa,比纯MC水凝胶拉伸强度(0.626MPa)提高了1倍,动态的二硫键赋予了MC-Cys水凝胶自愈合性,在生物医学、组织工程等领域应用前景广阔。     

聚丙烯酰胺水凝胶的~1HNMR研究

用￣１ＨＮＭＲ方法，测定了不同溶胀度条件下聚丙烯酰胺水凝胶中水质子的化学位移、自旋－晶格弛豫时间（ｔ_１）以及在相同溶胀度条件下水质子的化学位移随温度的变化。结果表明，水凝胶体系中水质子的化学位移和自旋－晶格驰豫时间与体系中“键合水”的生成和含量有关。