表面含羧基的磁性高分子微球的制备和表征

以共沉淀法制备的Fe3O4为磁性来源,选用丙烯酰胺、N,N′-亚甲基双(丙烯酰胺)和丙烯酸分别作为聚合单体、交联剂和功能基单体,通过反相乳液聚合,包裹制备携带羧基的磁性高分子微球。考察了Fe3O4投入量、功能基单体量、交联剂量、聚合时间和介质的变化对磁性高分子微球的形态、磁性质及表面羧基含量的影响。采用SEMI、R、721E分光光度计和化学滴定法进行表征,制备出粒径在500 nm~10μm,表面羧基携带量为1.0 mmol/g的磁性高分子微球。     

生物模板法制备磁性中空微球的方法和应用

磁性中空微球在功能性吸附、酶固定化载体、物质的分离纯化、活性物质和药物的封装与控释、靶向给药、污染防治、食品和材料学等领域有突出的应用价值。文章综述了利用生物模板法制备磁性中空微球的制备原理和最新研究成果,并主要分析了软模板法和自模板法两种制备工艺。软模板法工艺主要通过吸附-高温炭化法除去生物模板材料获得固定外形的磁性中空微球。自模板法制备磁性中空微球可依据生物材料自身成分经水热碳化反应或在惰性气体氛围保护下的高温炭化反应生成具有特殊官能团结构的中空碳微球,并将磁性物质溶入或吸附到中空微球中,具体分为水热碳化法和浸渍-高温炭化法;也可将制备好的磁性物质吸附于经过特殊处理过的生物模板材料表面,如吸附-共沉淀法和高温炭化-共沉淀法。总之,生物模板法制备磁性中空微球条件较为温和、无污染,生物模板材料对人体无毒,特别适合于食品、医药等行业的应用,具有很好的生产应用前景。     

磁性微球与蛋白质相互作用的微量热研究

以牛血清白蛋白(BSA)为生物模型,采用微量热法自动跟踪磁性微球与BSA相互作用的全过程,研究了磁性微球与BSA相互作用的微量热;采用分光光度法测定了磁性微球所吸附的蛋白质容量;建立了磁性微球表面性质与蛋白质吸附容量的关系.结果表明,微量热法与传统的光度法所得结果大致相当,即相互作用的热越多,吸附蛋白质的容量越大,而且偶联羧基的磁性微球比无官能团的微球具有更大的吸附热和吸附容量.     

羧基化磁性微球固定化谷氨酸脱羧酶

通过化学共沉淀法结合高锰酸钾氧化制备羧基化Fe₃O₄磁性微球，以该磁性微球作为载体，固定化谷氨酸脱羧酶。利用热重分析（TGA（、透射电镜（TEM（及振动样品磁强计（VSM（对羧基化磁性微球进行表征，结果表明该磁性微球磁含量约为95.1%，粒径均一，呈近似球形且具有超顺磁性。通过对固定化酶进行傅里叶红外光谱（FT-IR（、VSM和X射线衍射（XRD（分析，确定磁性微球载体与谷氨酸脱羧酶分子间形成酰胺键，实现共价结合且固定化酶前后粒子晶形完整，均具有良好的磁响应能力和超顺磁性。与游离谷氨酸脱羧酶相比，固定化酶的热稳定性和酸碱耐受性均有不同程度的提高，且制备的固定化酶重复使用10批后相对酶活力仍大于90%。     

功能性聚合物微球的制备与研究

采用分散聚合法制得了聚（甲基丙烯酸甲酯－甲基丙烯酸）共聚物微球。进而采用磁流体存在下的分散聚合法制得了磁性聚合物微球。分别研究了共聚单体－甲基丙烯酸用量对微球表面羧基含量、粒径与粒径分布的影响及磁流体用量对微球磁响应性、粒径与粒径分布的影响。     

锰锌铁磁性复合微球的制备及对头孢噻肟钠的吸附性研究

采用反向悬浮聚合法,以自制的锰锌铁氧体和四氧化三锰磁性颗粒为核,以淀粉为壳,制备磁性复合微球。利用磁天平(CTP)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(IR)及紫外分光光度计(UV-Visible)对微球进行表征。以头孢噻肟钠(CTX)针剂为吸附对象考察微球对药物的吸附量。结果表明,磁性复合微球球形规整,分散性好,四氧化三锰磁性淀粉微球的交联度和磁含量均较锰锌铁(Mn-Zn ferrite)氧体磁性淀粉微球的高,对头孢噻肟钠的饱和吸附量为9.8 mg/g。     

松香基磁性微球的结构表征及其对Cr(Ⅵ)的吸附性能

以马来松香乙二醇丙烯酸酯和甲基丙烯酸为单体,Fe₃O₄为磁源,通过悬浮聚合和酰胺化反应制备出松香基磁性微球。利用热重分析仪、红外光谱、比表面积与孔隙度分析仪、扫描电镜及磁天平对磁性微球进行表征,并通过静态吸附法研究了其对Cr(Ⅵ)的吸附性能。结果显示：松香基磁性微球既具有顺磁性(磁化率为9.123×10^-4 cm³/g),又具有功能基团(氨基),比表面积、孔体积和平均孔径分别为29.73 m²/g、0.396 cm³/g和18.023 nm,表面和内部均有大量孔洞。当磁性微球粒径为72~108 μm时,在50 mL质量浓度为0.5 g/L Cr(Ⅵ)溶液中,调节pH值为2,吸附剂用量为0.8 g,25 ℃下振荡吸附,吸附平衡时间为4 h时,平衡吸附量为67.5 mg/g。动力学方程拟合结果显示吸附速率符合准一级动力学方程,吸附过程受液膜扩散和颗粒内部扩散共同影响。磁性微球循环使用5次,去除率仍达第一次吸附的85%以上,具有很好的循环使用性能。     

胺基聚丙烯酰胺磁性微球的制备与表征

利用改进的化学共沉淀法制备具有良好悬浮性和磁响应性的磁性流体。用聚乙二醇作改性剂,以磁流体为基质,以丙烯酰胺、烯丙胺等为单体制备聚丙烯酰胺磁性微球,利用xrd表征微球基质晶体结构,用JDM-13磁强计测定磁性基质的磁饱和强度,傅立叶变换红外光谱仪对微球表面功能团进行表征。实验结果表明：磁性微球的基质为FeO4晶体。     

分散聚合法制备Fe_3O_4/P(St-PU)磁性微球

以聚乙二醇、甲苯-2,4-二异氰酸酯、甲基丙烯酸β羟乙酯合成了聚氨酯(PU)大分子单体。在Fe_3O_4纳米颗粒存在下,以苯乙烯、PU大分子为单体,以乙醇/水为分散介质,以过硫酸钾为引发剂,采用分散聚合法制备出了Fe_3O_4/P(St-PU)磁性微球,并探讨了分散剂用量、PU大分子单体用量、引发剂用量对磁性微球粒径及性能的影响。结果表明,随着PU大分子单体用量和分散剂用量的增加,磁性微球的平均粒径和分散系数都随之减小;随着引发剂用量的增加,磁性微球中铁元素(或Fe_3O_4)的质量分数逐渐减小,聚合物的质量分数逐渐增加,磁性微球的耐酸性依次增强,磁响应性依次减弱。     

多孔Fe_3O_4/C磁性复合微球的制备及其对RhB的吸附性能

以油酸同步修饰共沉淀法制备的Fe3O4为铁磁性原料,通过悬浮聚合的方法制备Fe3O4/PDVB磁性复合微球,氮气氛围下烧结最终得到了具有多孔结构的Fe3O4/C磁性复合微球。采用SEM、TGA、VSM及压汞仪等手段对复合微球的形貌、磁性能和孔性能等进行了表征。结果表明,微球平均粒径约为120μm,磁含量和最大比饱和磁化强度分别为49.29%和39.31 emu/g,平均孔径和累积比表面积分别为382.5 nm和21.41 m2/g。将制得的多孔Fe3O4/C磁性复合微球用于罗丹明B(RhB)的吸附研究,微球表现出了良好的吸附效果和重复使用性。     

改性果胶-Fe3O4磁性微球制备及对Pb 2+吸附性能

合成了一种琥珀酸酐改性果胶-四氧化三铁（Fe₃O₄）磁性微球吸附剂,分别采用扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）、X射线衍射（XRD）等手段对样品进行了表征,并研究了其吸附铅离子（Pb ²⁺）的性能。研究结果表明：成功制备了琥珀酸酐改性果胶-Fe₃O₄磁性微球,改性果胶包覆四氧化三铁几乎没有改变Fe₃O₄的尖晶石结构,其表面疏松多孔;改性果胶-Fe₃O₄磁性微球对铅离子的吸附符合准二级动力学方程、Langmuir等温吸附方程,吸附过程主要为化学吸附。最佳吸附条件：吸附时间为600 min,吸附温度为40 ℃,溶液pH为5,吸附剂添加量为20 mg,溶液中Pb ²⁺质量浓度为800 mg/L。改性果胶-Fe₃O₄磁性微球吸附剂用于脱除毛蚶子、扇贝酶解液中的Pb ²⁺,Pb ²⁺去除率分别为76.47%和80.34%,效果良好。     

Preparation and characterization of micron‐sized non‐porous magnetic polymer microspheres with immobilized metal affinity ligands by modified suspension polymerization

A novel preparation method of micron‐sized non‐porous magnetic polymer microspheres with immobilized metal affinity ligands was developed. A modified suspension polymerization of methacrylate (MA) and divinylbenzene (DVB) was performed in the presence of oleic acid‐coated magnetic Fe₃O₄ nanoparticles to obtain magnetic poly (methacrylate‐divinylbenzene) (mPMA‐DVB) microspheres. Through ammonolysis using ethylenediamine (EDA) and subsequent carboxymethylation with chloroacetic acid, magnetic polymer microspheres with chelate ligands of iminodiacetic acid (IDA) were obtained. Charging with copper ions resulted in magnetic polymer microspheres capable of binding proteins that display metal affinity. The morphology, magnetic properties, and composition of magnetic polymer microspheres were characterized with scanning electron microscopy (SEM), vibrating sample magnetometer (VSM), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), respectively. Bovine hemoglobin (BHb) was adopted as a model protein to investigate their affinity adsorption capacity. It was found that the adsorption capacity was as high as 168.2 mg/g microspheres and with rather low non‐specific adsorption. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 96: 2174–2180, 2005     

Preparation of inner asymmetric composite microspheres

Novel inner asymmetric composite microspheres were prepared by encapsulating surface‐modified magnetic particles via mini‐emulsion polymerization. Most of the surface‐modified magnetic particles encapsulated into the polymer matrix aggregate in one side of each microsphere, while only a few particles randomly disperse in the remaining part. The magnetic content of these novel asymmetric composite microspheres is 46.7% and the saturation magnetization is 23.8 emu g^?1. Copyright © 2012 Society of Chemical Industry     

介孔二氧化硅微球的扩孔及组装磁性纳米铁粒子

以十六胺为模板剂、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源合成孔径约3 nm的多孔球形结构介孔二氧化硅(MS)材料. 为满足组装磁性纳米粒子所需的孔径要求,提出了一种可较大程度扩大孔径的方法?复盐浸渍法,用多组分盐溶液(NaC1:LiCl:KNO3=4:1:1, w)浸渍MS微球,然后在300℃加热2 h,扩大MS孔径,扩孔后的MS微球孔径在10 nm左右. 采用电化学方法在MS介孔内合成Fe纳米粒子,并在H2气氛下加热还原得到Fe/SiO2磁性复合微球,制备出的磁性复合微球孔道内均匀地分布着Fe粒子.     

量子点-聚苯乙烯复合微球的制备及荧光光谱的研究

用无皂乳液聚合制备了交联聚苯乙烯微球,讨论了单体、引发剂浓度,共聚单体等对微球粒径,单分散性的影响,并用FTIR和SEM对上述样品的结构进行了表征。在单体的配方中,加入1%二乙烯基苯作为交联剂,加入1%丙烯酸使小球表面功能化,便于后续与无机量子点和有机材料的结合。以氯仿/正丁醇为混合溶胀剂,将聚合物微球与CdSe量子点或CdSe/ZnS复合,制得含有两种或两种以上的不同量子点的高分子复合荧光微球。通过荧光光谱的测试,出现了两个或两种以上互不干扰的特征峰。为在聚合物微球中注入多种量子点,制得荧光探针,并实施量子点编码进行了初步的前期探索工作。     

悬浮聚合法制备PGMA-MMA-EGDMA共聚物交联微球

以甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)为主单体、甲基丙烯酸甲酯(MMA)为共单体、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂、聚乙烯醇(PVA)为分散剂,采用悬浮聚合法制备了三元共聚交联微球GMA-MMA-EGDMA,采用FT-IR和SEM对其化学结构和微球进行了表征,考察了分散剂用量、搅拌速度、油/水相比、交联剂用量、NaCl用量对交联微球的成球性能及粒度的影响规律. 结果表明,分散剂用量、搅拌速度与油/水相比是影响交联微球制备的主要因素,当分散剂用量<1%、搅拌速度<250 r/min、油/水相比>1:4(j)时,共聚合体系中均不能成球. 在水相中加入电解质NaCl有助于成球,交联微球的粒径随NaCl用量增大而减小. 控制悬浮聚合的反应条件可以制备出球形度好、粒径在100~400 mm范围内可控的交联微球GMA-MMA-EGDMA.     

羧化改性壳聚糖微球的制备及吸附硝基酚的性能

采用反相悬浮环氧氯丙烷交联、氯乙酸羧甲基化制备交联羧化壳聚糖微球,用红外光谱和扫描电镜对微球进行表征,并用于2,4-二硝基苯酚的吸附研究。考察了吸附时间、溶液pH值、酚的浓度和NaCl等因素对2,4-二硝基苯酚吸附的影响。结果表明,羧化改性交联壳聚糖微球具有较好的耐酸碱性能,对2,4-二硝基苯酚有良好的吸附性能,在pH值为3.6条件下,吸附在瞬间就能达到平衡,吸附量达230 mg.g-1,吸附符合Freundlich等温方程。     

胰蛋白酶分子表面印迹材料的制备及其大分子识别特性

以交联聚乙烯醇(CPVA)微球为基质,采用接枝聚合和表面印迹同步技术制备碱性蛋白胰蛋白酶(TRY)分子表面印迹材料,甲基丙烯酰氯与CPVA微球表面的羟基发生快速酯化反应,得到表面含大量可聚合双键甲基丙烯酰基(MAO)的改性微球MAO-CPVA. 按一定摩尔比将TRY和单体阴离子单体对苯乙烯磺酸钠(SSS)溶解在水溶液中,加入交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA), MAO-CPVA分散于水介质中,过硫酸铵/亚硫酸氢钠引发体系产生自由基,使包围在TRY周围的单体SSS与MBA在MAO-CPVA表面发生接枝交联聚合,制得TRY表面印迹微球MIP-PSSS/CPVA,对其进行表征,考察了其大分子识别性能. 结果表明,MIP-PSSS/CPVA对TRY有优良的亲和性和特异识别选择性,吸附容量达85.9 mg/g,对TRY的选择性系数相对于蛋白溶菌酶LZM达17.52.     

PMMA/SiO2复合微球在常规乳液体系中的制备及其形态研究

以4-乙烯基吡啶(4-VP)为辅助单体,分别使用十二烷基硫酸钠(SDS)和OP-40(CA897)作乳化剂,在SiO2存在下用常规乳液聚合合成了PMMA/SiO2复合微球.在阴离子乳化剂体系中,通过改变聚合物乳胶粒大小可以得到不同形态的复合微球,在非离子乳化剂体系中,可以得到草莓型或核-壳形态的SiO2/PMMA复合微球,取决于单体滴加速度、乳化剂的浓度和单体/SiO2比.复合微球的形态通过透射电镜及扫描电镜进行表征.     

沉淀聚合法制备壳聚糖磁性微球

要用共沉淀法制备Fe3O4磁性纳米粒子,并对其用油酸进行表面改性,继而采用沉淀聚合法制备壳聚糖磁性微球。考察了沉淀剂浓度、乳化剂种类、Fe3O4的改性等条件对制备微球的影响。应用扫描电镜、红外谱图、接触角仪、粒径分析仪及磁铁吸附对壳聚糖磁性微球的形态与特性进行了表征。研究结果表明,在适宜的沉淀剂浓度、复合乳化剂、Fe3O4经油酸改性等条件下,可以制得平均粒径为150nm、单分散性好且磁性明显的壳聚糖磁性微球。