PNIPA纳米凝胶的性能表征与分子力学模拟EI北大核心CSCD

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为聚合单体,分别采用连续和间歇方式无皂乳液聚合法制备了单分散性良好且粒径可精确控制的PNIPA纳米凝胶。用原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等方法对纳米凝胶的结构、形貌和粒径及其分布进行了表征,用分子力学模拟法研究了纳米凝胶的分子链发生体积相转变前后分子构象的变化。结果表明,PNI-PA纳米凝胶的粒径随交联剂和乳化剂含量的增加而逐渐减小,连续式制备的PNIPA纳米凝胶比间歇式纳米凝胶的平均粒径小,PNIPA纳米凝胶的较低临界溶解温度(LCST)在32℃左右,PNIPA纳米凝胶分子链在LCST以上严重卷曲,在纳米凝胶分子链中存在很强的非键作用力。     

细胞培养用温度敏感凝胶的合成与性能研究

用丙烯酸（ARc）对壳聚糖（CS）进行化学改性，合成反应中问体壳聚糖衍生物CS-ARc，进一步合成不同配比的CS-ARc与N-异丙基丙烯酰胺（NIPA）的共聚凝胶P（CS-AAc-NIPA），通过红外光谱和元素分析等表征了产物的结构和组成，并研究了P（CS—ARc-NIPA）凝胶在水中和细胞培养基中的溶胀性能．结果表明共聚凝胶在水中和培养基中均显示较好的温度敏感性．对P（CS-ARc-NIPA）共聚凝胶进行细胞培养研究发现，其表面可成功种植成纤维细胞（L929），细胞贴附生长情况良好，表明材料具有很好的细胞相容性．当环境温度降低后，共聚凝胶发生疏水．亲水变化，导致其表面细胞自动脱附，从而避免了使用酶解法脱附细胞造成的细胞功能损伤．’     

CMCS/PNIPA/粘土纳米复合水凝胶的结构与性能

以无机粘土作为交联剂制备了pH/温度双重响应的羧甲基壳聚糖/聚(N-异丙基丙烯酰胺)/粘土半互穿网络(CMCS/PNIPA/Clay semi-IPN)纳米复合水凝胶,对其结构、形态及溶胀行为等进行了研究。实验表明,无机粘土被剥离成纳米尺寸的片层,均匀分散在凝胶网络中,起交联剂的作用,CMCS以线性大分子存在于水凝胶中。CMCS/PNIPA/Clay纳米复合水凝胶在33℃出现体积相转变,与传统PNIPA凝胶一致;当pH值在CMCS的等电点附近时,凝胶的溶胀度出现最小值。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/粘土纳米水凝胶的合成及性能

在制成钠基粘土的基础上，对粘土进行了改性，并把改性后的粘土分散在N-异丙基丙烯酰胺的水溶液中在室温下聚合，结果表明这种水凝胶具有较好的温度响应性和快速的相转变特性，而加入15％粘土的水凝胶的溶胀比和温度响应性能均大大提高。用X射线衍射分析表明此水凝胶是纳米复合物。     

N-异丙基丙烯酰胺共聚物/粘土纳米复合水凝胶的合成及性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)为第一单体,分别以N,N-二乙基丙烯酰胺及N,N-二正丙基丙烯酰胺为第二单体合成了两种不同的共聚物/粘土纳米复合水凝胶.结果表明:复合共聚凝胶的平衡溶胀率、温度响应性能均有较大提高,在一定范围内增大加入的粘土含量,其性能的提高越明显.     

温度敏感葡聚糖凝胶的合成及其细胞相容性研究

合成了N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）与葡聚糖的共聚水凝胶，利用红外光谱表征了单体和凝胶结构，研究了水凝胶在去离子水和细胞培养基中的温度响应性，并对凝胶进行了细胞培养和脱附研究．结果表明，共聚凝胶具有很好的温度敏感性和细胞相容性，可以通过控制温度变化，实现对细胞的无损伤脱附．     

CMCS／PNIPA俳土纳米复合水凝胶的结构与性能

以无机粘土作为交联剂制备了p彤温度双重响应的羧甲基壳聚糖／聚（N－异丙基丙烯酰胺）／粘土半互穿网络（CMCS／PNIPA／Claysemi－IPN）纳米复合水凝胶,对其结构、形态及溶胀行为等进行了研究。实验表明,无机粘土被剥离成纳米尺寸的片层,均匀分散在凝胶网络中,起交联剂的作用,CMCS以线性大分子存在于水凝胶中。CMCS／PNIPA／Clay纳米复合水凝胶在33℃出现体积相转变,与传统PNIPA凝胶一致;当pH值在CMC8的等电点附近时,凝胶的溶胀度出现最小值。     

基于温敏改性纳米纤维素的复合水凝胶薄膜的制备及其分子透过性能

利用溴代—接枝两步法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)接枝聚合到纤维素纳米微晶(CNCs)表面,制备得到PNIPAAm改性的CNCs(P-CNCs),并将该P-CNCs分散于海藻酸钠(SA)基体中,得到复合水凝胶薄膜。对改性P-CNCs进行了结构和性能的表征,并研究了P-CNCs的温度响应特性对复合水凝胶薄膜分子透过性能影响。结果表明,改性P-CNCs保持了棒状结构但相比于CNCs直径变大,晶型保持不变但是结晶度降低。当环境温度高于低临界转变温度(LCST)时,P-CNCs悬浮液的透光率增大。添加P-CNCs制备的复合水凝胶薄膜,其热稳定性相比与其他水凝胶薄膜有所提高。当环境温度≥LCST时,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜的水蒸气透过性相比环境温度25℃时明显提高,300 min后水蒸气透过量相比提高了17%;而相比于添加CNCs的水凝胶薄膜,其相同时间下的水蒸气透过量提高了28.6%。亚甲基蓝分子透过性实验表明,在环境温度≥LCST的条件下,添加P-CNCs的复合水凝胶薄膜其分子透过速度要显著大于添加未改性CNCs的水凝胶薄膜,且分子透过速度随着P-CNCs添加量的增大而增大。     

PNIPA/CS智能水凝胶的辐射合成及性能研究

选用具有优良温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和具有良好生物相容性及生物可降解性的p H敏感性天然高分子壳聚糖(CS)为基本原料,采用辐射法合成了PNIPA/CS智能水凝胶,用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率,研究了CS含量对凝胶性能的影响。结果表明,CS分子上的C3—OH和/或C6—OH和PNIPA发生了接枝反应,PNIPA/CS水凝胶的溶胀率随着CS含量的增大而逐渐减小。CS含量为20%的水凝胶其溶胀过程主要由链段的松弛来控制,该水凝胶的平均失水率约为94%,其较低温临界温度(LCST)约为37℃。     

γ-聚谷氨酸温敏凝胶的合成及其生物相容性研究

通过自由基共聚合方法成功制备了γ-聚谷氨酸温敏凝胶P(γ-PGA-co-NIPAAm),研究发现r=0.05、0.10和PNIPAAm凝胶分别在33.1,33.6和32.5℃处发生可逆的温度相转变行为。与PNIPAAm凝胶相比,共聚凝胶更利于L929的细胞粘附和增殖,表明引入聚谷氨酸利于L929细胞的生长。通过控制温度变化,细胞从凝胶表面自动脱附,其活性大于PNIPAAm凝胶表面自动脱附和从TCPS板上通过酶解法得到的细胞的生物活性。     

聚(N-异丙基丙烯酰胺)/石墨烯纳米复合水凝胶的制备及其溶胀性能

聚N-异丙基丙烯酰胺(Poly N-isopropylacrylamide,PNIPA)是一种能对外界温度产生响应的智能水凝胶.但是它的平衡溶胀率和响应速度不高,其应用受到一定的限制.本文通过原位聚合法制备了聚N-异丙基丙烯酰胺/氧化石墨烯(GO)水凝胶复合材料.并采用化学还原法对其还原获得了PNIPA/石墨烯复合水凝胶.通过傅里叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)分别表征了凝胶的化学结构和内部形态.测定了凝胶的平衡溶胀率、温度响应性及其在高温(45℃)时的消溶胀性能.研究结果表明:石墨烯的加入使凝胶的多孔结构增加,水释放通道增加,因而PNIPA/石墨烯水凝胶显示出更高的平衡溶胀率,更快的消溶胀速度以及更敏感的温度响应性.     

温度敏感型材料聚(N-异丙基丙烯酰胺)壳聚糖的制备与表征

以天然聚合物壳聚糖为原料,在其2-NH2上引入具有温度敏感的基团聚（N-异丙基丙烯酰胺）,制得了新型的N-取代聚（N-异丙基丙烯酰胺）壳聚糖.通过FT-IR、^13C-NMR、^1H-NMR对其结构进行表征;用粉末X射线衍射、差示扫描量热法对其物理性质进行了分析.     

快速响应的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的合成及性能

以羧甲基纤维素的水溶液为反应介质制备了快速响应的温度敏感性聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶。利用DSC对其相转变温度进行了表征,并测定了不同温度下达到平衡时水凝胶的溶胀比,研究了水凝胶的去溶胀动力学。结果表明,在聚合/交联过程中羧甲基纤维素的存在对PN IPA水凝胶的相转变温度几乎没有影响;与传统水凝胶相比,该水凝胶的溶胀性能有所提高,并且具有较快的响应速率。     

疏水改性PNIPA水凝胶的制备及在表面活性剂溶液中的性能

采用水溶液和水溶液胶束自由基聚合方法分别制备了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶(PNIPA)和疏水改性PNIPA水凝胶：聚N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸甲酯(MA)／丙烯酸乙酯(EA)／丙烯酸丁酯(BA)／丙烯酸十二酯(DA)水凝胶。研究了凝胶的微观结构及不同结构的水凝胶在表面活性剂溶液中的溶胀行为。结果表明,PNIPA与疏水改性PNIPA水凝胶有着不同的微观形态结构;与PNIPA水凝胶相比,疏水改性PNIPA水凝胶在十二烷基硫酸钠(SDS)和十六烷基三甲溴化铵(CTAB)水溶液中的溶胀率增大,温敏性增强。疏水改性水凝胶在溶液中的溶胀行为与凝胶化学结构、溶液组成有关。对于疏水改性丙烯酸酯-NIPA共聚水凝胶,其溶胀率随丙烯酸酯碳链长度的增加而降低,在SDS溶液中的相转变温度远比CTAB溶液中的高,突变温度区间更宽。     

冷冻聚合法制备多孔P(NIPAm-Co-AAm)水凝胶及其性能研究

采用冷冻聚合法制备了多孔结构的P(NI-PAm-co-AAm)智能水凝胶,利用扫描电子显微镜和比表面积分析仪对水凝胶的多孔结构和表面形貌进行了测试,并测定了水凝胶的平衡溶胀比、溶胀和退溶胀动力学,研究了不同预冷冻聚合时间对水凝胶温度响应速率的影响,并且与传统方法制备的P(NIPAm-co-AAm)水凝胶进行了响应速率对...     

反应条件对海藻酸钠/聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶温度及pH敏感性能的影响研究

以海藻酸钠(SA)和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为原料,采用水溶液聚合法制备了具有温度和pH值双重敏感性的海藻酸钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶.在不同温度、不同pH值条件下,考察了单体浓度、交联剂用量、引发剂用量和反应温度对该凝胶溶胀度的影响,结果表明,凝胶有良好的温度和pH敏感性能,单体浓度、交联剂用量、引发剂用量和反应温度对凝胶的溶胀度均有较大影响.     

壳聚糖交联智能型水凝胶的制备与降解性能

将天然产物壳聚糖改性后引入聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)温敏性水凝胶体系,研究了N-马来酰化壳聚糖(N-MACH)对水凝胶的温敏性、溶胀性、压缩强度和降解性的影响。结果发现,当N-MACH的含量为30%时,合成的水凝胶不仅具有较好的温敏性和溶胀性能,且其压缩强度比只有BIS交联的PNIPAAm水凝胶提高了311.2%。在40℃、pH 5.0条件下,N-MACH引入量为30%水凝胶在纤维素酶溶液(8 U/mL)中的降解率可达到60.8%,进一步为壳聚糖交联水凝胶在生物领域的应用提供了良好条件。     

羧甲基纤维素钠/聚(N-异丙基丙烯酰胺)半互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能

制备了具有温度、pH双重敏感特性的羧甲基纤维素钠／聚（N-异丙基丙烯酰胺）的半互穿网络水凝胶（CMC／PNIPAAm semi—IPN）。研究了温度、pH对该凝胶溶胀度的影响。结果表明,在酸性（pH=1．0）和弱碱性（pH=7．4）条件下,semi—IPN凝胶溶胀度均随着温度的升高而下降,但在pH=1．0时,semi-IPN凝胶的溶胀度小于PNIPAAm凝胶的溶胀度;在pH-7．4时,结果正好相反。20℃时,该凝胶有良好的pH敏感性;而37℃时,敏感性不明显。同时对该凝胶的消溶胀动力学进行了研究,结果发现,试凝胶的消溶胀速率随着凝胶中CMC组分含量的增加而增大。     

温敏聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备和结构表征

制备了聚偏氟乙烯(PVDF)接枝N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)共聚物(PVDF-g-PNIPAAm),进而采用干-湿法纺丝工艺,首次纺制出温敏PVDF-g-PNIPAAm中空纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、扫描电镜(SEM)等对中空纤维膜的结构和形态进行了表征与研...     

快速响应型P(NIPA-co-SA)水凝胶制备及温敏性能

研究具有较高LCST且响应速率快的温敏性水凝胶。以NaCl水溶液为反应介质,采用相分离法合成了多孔水凝胶P(NIPA-co-SA)。利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)表征产物结构,并借助扫描电子显微镜、差示扫描量热法(DSC)、浊度法等手段研究了反应介质浓度对产物微观形貌、相变温度和相变响应速率的影响规律。结果表明,P(NIPA-co-SA)水凝胶具有对温度敏感的响应特性,其低临界溶解温度(LCST)可达到75℃。NaCl水溶液浓度不影响产物的LCST,且随着反应中NaCl水溶液浓度的提高,水凝胶表面逐渐出现不连续的浅而封闭的小孔到互相贯穿的开孔,水凝胶相变响应速率在一定范围内逐渐提高,具有快速响应特性。