二维微凝胶胶体晶体的制备及应用

二维胶体晶体是指胶体颗粒在衬底或相界面上组装形成的单层有序阵列。由于其高度有序的结构,二维胶体晶体在光学、传感、模板制备等领域具有重要的作用。其中,由微凝胶自组装得到的二维胶体晶体尤为突出,二维微凝胶胶体晶体结合了胶体晶体和刺激响应性微凝胶的优点,具有良好的应用前景。本文总结了二维微凝胶胶体晶体的自组装制备及其在光学传感器和模板制备中的应用,并对未来的发展进行了展望。

全物理交联水凝胶的制备与性能研究

以过硫酸钾和亚硫酸氢钠为引发体系,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)为亲水单体,以甲基丙烯酸十八烷基酯(SMA)为疏水单体,十二烷基苯磺酸钠(SDBS)为表面活性剂,以聚乙烯醇(PVA)和阿拉伯胶(GA)为聚合物基质,采用自由基聚合-冷冻法制备了微晶-疏水缔合-氢键三重物理交联水凝胶。随后,通过浸没FeCl_(3)水溶液的方法,向水凝胶中引入Fe^(3+),与水凝胶中的—COO-形成离子交联,获得了微晶-疏水缔合-氢键-离子全物理交联水凝胶。通过改变SDBS、PVA和Fe^(3+)的量,制备了具有不同SDBS、PVA和Fe^(3+)含量的水凝胶。力学性能测试表明水凝胶的最佳强度、模量、断裂伸长率及断裂能分别可达5.12 MPa、3.53 MPa、2230%及26.96 MJ/m^(3)。通过对水凝胶溶胀性能进行测试,结果表明微晶-疏水缔合-氢键三重交联水凝胶的最高溶胀度可达135.58倍。

瓜尔胶的化学改性

简要介绍了瓜尔胶的结构及其化学改性的原理和方法;综述了国内外瓜尔胶化学改性的研究工作;详细介绍了非离子瓜尔胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、羟烷基阴离子瓜尔胶和羟烷基阳离子瓜尔胶以及两性瓜尔胶的合成方法。瓜尔胶通过改性改善了水溶性、大大降低了水不溶物的含量、提高了电解质的兼容性、增加了黏度的稳定性、从而扩大了瓜尔胶的应用领域,使得改性瓜尔胶广泛应用于化妆品、个人护理品、造纸、油田和增稠剂等众多领域。

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。

α-环糊精准轮烷/N-异丙基丙烯酰胺交联共聚温敏型超分子结构水凝胶的制备与表征

采用一锅法合成了甲基丙烯酰基封端的聚乳酸-聚乙二醇-聚孔酸(PLA-PEG-PLA)三嵌段大分子单体,然后再通过与α-环糊精进行超分子自组装,得到聚准轮烷.将制备的聚准轮烷悬浮在N-异丙基丙烯酰胺水溶液中,再加入适量的光引发剂,在紫外光的照射下,溶液快速固化,得到了具有超分子结构的温敏型凝胶体.采用FTIR、TG、XRD等分析手段对所得聚准轮烷及其水凝胶进行了表征.

快速、高强超吸水凝胶的研究

概括介绍了一些在高吸水凝胶基础上提高凝胶吸水速率和膨胀凝胶强度的方法以及近年来的相关研究状况,展望了制备吸液量大、吸液快且强度高的水凝胶的研究发展前景。

酸法明胶、碱法明胶及酶法明胶的分子量分布分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和激光光散射与色谱柱联用(SEC-MALLS)的方法对酸法皮明胶(A型明胶)、碱法骨明胶(B型明胶)及酶法骨明胶(E型明胶)的分子量分布进行表征。从SDS-PAGE谱看,酸法明胶没有明显的电泳带;酶法明胶为4.3×104gmol-1～1.0×106gmol-1,多分散系数为1.470。B型明胶和E型明胶均具有明显的电泳带,B型明胶各主要组分的分子量为9.6×104gmol-1,9.7×104gmol-1,1.96×105gmol-1,2.89×105gmol-1,分别对应为α1链、α2链、β链以及γ链,E型明胶除具有这三个组分外,还具有1.65×105gmol-1,1.20×105gmol-1,及6.4×104gmol-1分子量分布比较集中的组分。通过对分子量分布、冻力和粘度的综合分析,我们推测α组分对冻力的贡献最大,LMW组分对于冻力也具有一定的贡献,但作用小于α组分,高分子量组分会降低明胶的冻力。HMW组分对于粘度的贡献最大,α组分对于粘度的贡献仅为高分子量组分的1/72,低分子量组分会降低明胶的粘度。

核/壳乳液聚合中影响乳胶粒形态的因素

控制乳液的乳胶粒形态对乳液的许多实际应用有重要的意义 ,本文简要介绍了核 /壳结构聚合物乳液的制备 ,并重点讨论了核 /壳结构聚合物乳液聚合过程中各种因素对核

Ag/P(DMAEMA-co-AMPS)纳米复合水凝胶的紫外辐射合成及性能研究

为了研究Ag粒子的含量对Ag/P（DMAEMA-co-AMPS）纳米复合水凝胶的溶胀率、温度响应和p H响应的影响,采用紫外辐射法成功制备了Ag/P（DMAEMA-co-AMPS）纳米复合水凝胶。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱仪（XPS）等分析手段,对复合水凝胶的结构、形貌和界面相互作用进行表征。结果表明,立方晶系结构的Ag纳米粒子均匀分布在水凝胶三维网络结构中,Ag纳米粒子基本呈球形,粒径分布较窄,平均粒径约为4 nm;Ag纳米粒子与聚合物基体之间存在较强的配位相互作用。较P（DMAEMA-co-AMPS）水凝胶而言,Ag/P（DMAEMA-co-AMPS）纳米复合水凝胶的平衡溶胀率由171.6%降至41.49%,而且溶胀速率也明显减小。此外,Ag/P（DMAEMA-co-AMPS）纳米复合水凝胶的平衡溶胀率变化结果也说明了改变Ag纳米粒子的含量,Ag/P（DMAEMA-co-AMPS）纳米复合水凝胶可以对其温度及p H敏感性进行调控,既能保持较高的平衡溶胀率,又具有较高的温度响应性。在p H范围内（p H=2~12）能保持较高的平衡溶胀率,且最大的平衡溶胀率为350%。

剪切处理对薜荔籽果胶流变性质的影响研究

以干薜荔籽为原料,水法提取的薜荔籽果胶为研究对象,研究剪切转速和剪切时间对浓度为0.1%的薜荔籽果胶流变性质的影响。结果表明:在相同剪切时间下,薜荔籽果胶溶液的黏度随剪切转速的增大而减小。当剪切转速小于10000r/min,果胶分子间弱结合力受到破坏,部分链状分子卷曲成团状,溶液黏度降低,果胶未被降解;剪切转速为13500r/min时,果胶轻微降解;当剪切转速大于20000r/min,果胶分子降解程度较高。在剪切转速17500r/min下,随着剪切时间的延长,果胶降解的程度越大,黏度越小;当剪切时间为30min时,果胶降解程度达到最大。

明胶分子量与黏度的关系

明胶的分子量测定对控制生产过程及产品性能具有重大的意义。本实验中采用凝胶色谱(GPC)测定明胶的重均分子量和数均分子量,同时使用乌氏黏度计和勃氏黏度计测定相应样品浓度分别为0.6%和6.67%的水溶液的黏度(记为[η]0.6%和η6.67%),并对分子量与黏度之间的相关性进行了研究,得出了明胶黏度与分子量之间的近似线性关系。

温度对明胶溶液凝冻强度和黏度的影响

明胶是一种由不同长度的聚合物链组成的混合物,凝冻强度和黏度是其重要的质量指标。本文研究了加热的温度和保温时间对明胶水溶液凝冻强度和黏度的影响,揭示了其影响规律。结果表明,随着加热温度的提高和保温时间的延长,明胶水溶液的凝冻强度和勃氏黏度分别有不同程度的降低。

从明胶分子学的角度讨论明胶的功能性质

明胶不是一种化学上均一的实体,但它代表的是一类多肽,具有一定的分子大小、分子形状和电荷分布,并随其原料来源及制造方法的不同而有所不同。当它们使用不同原始材料或不同工艺时,一个明胶样品的功能性质未必可能是相同的。虽然明胶可以在用作为食品添加剂时具有许多功能,如乳化剂、稳定剂、增稠剂、打泡剂或保水剂,但最主要的作用则是作为凝冻剂。明胶独特的氨基酸组成和序列使明胶获得了高级凝冻剂的声誉,它在浓度低至1%或更低时仍能凝冻。这种凝胶是由富亚氨酸区域形成的,这一区域中的相对柔顺的多肽链在冷却时形成螺旋构象,这些螺旋体通过氢键部分地重现了胶原的三元螺旋结构而获得稳定。它们是凝胶的结合区,但不是所有的螺旋体都进入此结合区。此类区域的数量和大小影响着凝胶的性质,并与溶剂的性质和系统的受热史,以及多肽链的尺寸和氨基酸组成与序列有关。

浊度/分光光度法和毛细管等电点聚焦法测定明胶等电点及其分布的比较研究

等电点(IEP)是蛋白质最重要的物理化学性质之一,目前有多种测定等电点的方法。本文利用最简单的浊度/分光光度法和最先进的毛细管等电点聚焦(CaIPF)法分别测定了河南牛皮明胶的等电点,对两种方法进行比较,并论证了后一种方法的优势。

1～100kDalton的胶原水解物的分子量分布测定的研究

采用凝胶板配方和电泳条件优化后的SDS-PAGE技术对酸法明胶水解物、碱法明胶水解物、胃蛋白酶法明胶水解物、胃蛋白酶法猪皮胶原水解物、明胶以及猪皮胶原蛋白透析物等进行表征,获得了将分布于一块凝胶板上的1～100kD的棒状胶原蛋白各组分的色谱图。胃蛋白酶法猪皮胶原蛋白水解物经电泳分离后的色谱图中,各谱带清晰明显,分子量均一,且均匀分布于1～100kD不等,这对棒状胶原蛋白分子的研究具有重要价值。

明胶冻力影响因素的研究

以中和后的猪原皮为原料提取明胶,研究了蒸胶过程中温度、pH值、时间等因素对明胶冻力、下胶量、胶液浓度及胶液体积的影响,确定了提取高冻力明胶的最优参数。结果表明,温度57℃、pH值为4.7、时间为4.5 h时,冻力最大。

间苯二酚-甲醛树脂基气凝胶微结构的掺杂调控

通过掺杂双酚环氧树脂来调控间苯二酚-甲醛(RF)气凝胶的微结构,在常压干燥条件下获得线收缩率较小的树脂基气凝胶。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、N_2吸附-脱附比表面积与孔径分析仪等仪器对树脂基气凝胶的微观形貌、结构进行表征,用Hotdisk热分析仪测试热导率。结果表明:在常压干燥后,通过掺杂双酚环氧树脂,间苯二酚(R)与Na_2CO_3(C)催化剂的n(R)/n(C)值为500、间苯二酚占甲醛质量分数30%的RF树脂基气凝胶密度为0.42 g/cm^3,仍能维持较好的孔结构,比表面积为421.8 m^2/g,并且极大地降低了树脂基气凝胶的线收缩,线收缩率为1.5%。