均匀水凝胶片层高效调控一水合尿酸钠晶习

结晶机理和晶习调控是结晶工程研究和应用的关键。例如,尿酸盐结晶对高尿酸血症引起的痛风的研究有重要意义。使用制造的仿生水凝胶材料控制结晶是一种新颖的方法,本文以聚丙烯(PP)膜作为基膜,使用紫外光交联法制备了8种不同聚合结构的水凝胶复合膜,优选了界面诱导结晶性能优异的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯-N-异丙基丙烯酰胺(PEGDA-NIPAM)水凝胶材料继续优化。综合分析NaCl液滴蒸发实验和水凝胶制备的可重复性,选用PEGDA-NIPAM(物质的量比2∶1)制备水凝胶切片(HGS)。该种HGS具有均匀表面、垂直结构,厚度、切片质量可通过面积进行直接量化制备。研究NaCl盐溶解吸附-结晶实验,表明制备的HGS拥有pH-温度混合的高效界面成核和浓度调控功能,可作为调控溶液结晶的功能微平台。将HGS引入二水合尿酸晶体与模拟体液的混合晶浆中,调控尿酸钠一水合物晶体(MSUM)的结晶过程和晶体形貌。结果表明,HGS的加入可以强化晶体转化过程,结晶时间由传统方法的72h缩短为水凝胶片层法的20h。同时,HGS还能促进晶体生长和晶体间团聚,能快速获得不同层级多尺度结构的晶体,形成与无HGS条件制备的晶体完全不同的全新晶习。本工作为揭示发展相关晶体的形貌控制方法提供了新的思路。