PNIPAm@CMCS生物基水凝胶吸附染料研究

针对目前皮革废水处理剂难回收问题,以羧甲基壳聚糖(CMCS)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)为原料,合成一种兼具优异吸附性和可重复利用且易回收的生物基水凝胶(PNIPAm@CMCS),并对该水凝胶的抗疲、亲水、溶胀、吸附及抗菌等性能进行了研究。结果表明,所制备的生物基水凝胶具有出色的抗疲性(耐循环压缩15次)、溶胀率(2034%)、吸附性(伊红Y=587 mg/g,罗丹明=444 mg/g,甲基橙=621 mg/g)和抗菌性能(抗菌率=100%)。该生物基水凝胶作为一类高效、环保的染料废水处理剂,展现了广阔的应用前景,有望为制革工业处理含染料污水提供新的思路。

交联剂和温度对聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶热致行为的影响

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)具有良好的两亲性,是一种热响应型水凝胶。系统考察了交联剂用量和反应温度对PNIPAM水凝胶热致行为的影响。研究发现,两个因素对PNIPAM水凝胶的低临界溶液温度(LCST)影响不大,但对其外观形态、溶胀率以及收缩和溶胀动力学有较大影响。动力学结果表明,PNIPAM水凝胶的收缩和溶胀是一个多步复杂的过程,相对于低温(4℃)和高温(45℃)下的反应,25℃下交联剂用量大于6 phr时可获得性能较稳定、热致行为近似一致的PNIPAM水凝胶。稳定的热响应性能使其在智能材料、智能机器人、控制药物释放等方面具有巨大的应用潜力。

PNIPAM改性纤维素球调控布洛芬释放

简要介绍了聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）改性的纤维素球对药物的可控释放,该产物具有温度敏感和p H值敏感的特性。运用可逆加成-断裂链转移聚合反应,将PNIPAM链接到纤维素微球上,分别采用傅里叶变换红外光谱,扫描电子显微镜,透射电子显微镜,X射线光子能谱分析和热重分析等方法,证实了PNIPAM成功地链接到纤维素微球上。PNIPAM-纤维素微球的直径为1.2~2μm,具有良好的生物相容性,有利于用作药物载体控制药物释放。布洛芬被选择作为模型药物分子以测试PNIPAM-纤维素微球的药物负载和释放性能。结果表明,PNIPAM-纤维素球的布洛芬释放速度在25℃比在38℃快,在p H值7.4快于p H值4.0。由于PNIPAM-纤维素微球的热敏性和p H值敏感性,使得它可以广泛应用于可控的药物释放。

蔗渣纤维素基双重敏感型IPN水凝胶的制备及其药物缓释

为制备具有双重敏感性的水凝胶,以甘蔗渣为主要原料,经过处理后得到纯度较高的蔗渣纤维素(SBC);以SBC和羧甲基纤维素(CMC)为基体制得的SBC/CMC水凝胶作为第一聚合物网络,并在第一聚合物网络的基础上,以N-异丙基丙烯酰胺为单体、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂、过硫酸铵为引发剂,采用互穿网络聚合物技术形成第二聚合物网络,制得具有互穿网络结构的水凝胶。扫描电镜和红外光谱分析结果表明,水凝胶中两种结构相互独立存在并形成了互穿网络结构。不同温度和p H条件下的溶胀实验结果表明此水凝胶具有p H和温度双敏感性。力学性能测试表明水凝胶具有较好的机械性能,其最大可承受80 k Pa的压缩应力。以牛血清白蛋白作为药物模型,研究了在磷酸缓冲液和模拟胃液环境中水凝胶的药物释放性能,证明p H和温度影响水凝胶药物的释放。

具有温度敏感特性的高强度聚(N-异丙基丙烯酰胺)基纳米纤维膜

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)同时含有亲水性的酰胺基和疏水性的异丙基,是目前应用最广泛的一种具有温度敏感特性的聚合物,其相关产品在组织工程、医疗卫生和智能织物等领域拥有广阔的应用前景。本文应用自由基聚合法成功合成PNIPAM,并创新性地采用静电纺丝技术将其制备成一种具有温度敏感特性的纳米纤维膜,随后尝试将聚乙二醇甲醚(mPEG)与PNIPAM按不同比例进行共聚来探究PNIPAM-comPEG的各项性能表现。研究结果表明:制备得到的温敏纤维膜能随着温度的变化呈现出显著的亲、疏水性转变。与纯PNIPAM温敏纤维膜相比,经共聚处理后的温敏纤维膜的力学性能得到显著提升,能在大量吸水溶胀的状态下保持纤维固有形态;共聚后纤维膜的残重率提高321%,初始分解温度提高240%;其在室温下的水接触角减小超过16°,亲水性得到一定程度的提升;其低临界相变温度也从31.7℃提高至43.6℃,温度响应范围扩大。

一种可温度与pH 调控的分子印迹光催化材料的制备及其性能

以氧氟沙星为模板分子,通过表面引发原子转移自由基聚合技术(SI-ATRP),成功合成了一种智能凝胶接枝纳米TiO2的分子印迹光催化材料(TiO2-DR/MIPs)。采用透射电镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、热重(TG)和X射线衍射(XRD)等方法对该材料进行了形貌及性质表征。分别研究了材料的温度与pH敏感性质及其对氧氟沙星光催化降解效率的影响,并对该材料的选择性和稳定性进行了探究。结果表明,TiO2-DR/MIPs的粒径可随着温度与pH的变化呈现出良好的响应特性,并且可以通过改变环境温度和pH实现对其光催化活性的调控。TiO2-DR/MIPs对氧氟沙星具有较好的选择性吸附和降解作用,且稳定性和重复使用效果好,经4次光催化降解循环实验后,光催化效率仅降低了5%。此外,TiO2-DR/MIPs中的双敏感分子印迹层还可以有效地阻止纳米TiO2的团聚,实现纳米TiO2的均匀分散。

硫酸钠诱导单链聚(N-异丙基丙烯酰胺)相变的单分子力谱研究

聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)具有独特的相变行为,已成为人们研究蛋白质折叠等生命过程发生机理的模型体系.我们利用基于原子力显微镜(AFM)的单分子力谱技术(SMFS)研究了单链PNIPAM在硫酸钠诱导下的相转变过程,并定量化了相变后所形成塌缩结构的稳定性.通过对单链PNIPAM的单分子力谱实验得知:在相变前,得到单调上升的力曲线,对应着PNIPAM无规线团结构的形变过程;相变后,得到的锯齿型力曲线,对应着PNIPAM塌缩结构在外力诱导下的解折叠过程.首次从单分子水平观察到在外加盐的作用下,单链PNIPAM低温相转变和高温相转变的差异:相比于低温相转变,高温相转变生成的塌缩结构更加稳定.

温度敏感的金膜表面的制备及表征

该文将羧基化聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAm)修饰在金膜上,得到了对温度敏感的表面,并利用表面等离子体共振传感器及视频接触角测量仪对其进行了表征。结果发现:羧基化PNIPAm分子修饰后的金膜表面共振波长峰位发生了10.3nm的红移,同时在26～35℃之间,其接触角有8°的变化,表明PNIPAm修饰的金膜表面对温度敏感。这样的表面有望用于生物芯片等领域,实现细胞、蛋白质等的可控捕获和释放。