聚丙烯酸钠水凝胶颗粒对超声场声强的衰减规律

为提高超声波在水凝胶环境中应用的准确性,借助自行搭建的超声场实验平台,研究了聚丙烯酸钠干凝胶颗粒溶胀过程、堆积状态,以及超声场作用下水凝胶颗粒状态变化对超声场声强的衰减规律。结果表明:干凝胶颗粒吸水溶胀150 s时,声强基本稳定,稳定时声衰幅度达55.00%。不同堆积状态的干凝胶颗粒溶胀对声强衰减的影响规律一致:声衰幅度先增大后稳定,颗粒堆积密度越大,则稳定时声衰幅度越小。超声场作用下,随水凝胶颗粒逐渐吸水饱和,其造成的声衰幅度逐渐减小,最终稳定在7.97%。

离子液体中PAM水凝胶颗粒的制备

以[BMIM]PF6离子液体为反应介质,采用两步法,制备聚丙烯酰胺水凝胶颗粒,探讨了CaCl2浓度及缓冲溶液的pH值对水凝胶颗粒吸水性能的影响。结果表明,CaCl2溶液的浓度为3%时,分散所得的水凝胶颗粒数目较多、尺寸均一,吸水性能最好;缓冲溶液的pH值为3.0时,水凝胶颗粒的吸水率最大,并且具有pH敏感性。

基于纳米水凝胶颗粒的毛细管电泳法分离DNA

采用乳液聚合法,在水相中制备了一系列纳米水凝胶颗粒(NPs),基于动态涂层法应用于毛细管电泳分离DNA片段。动态光散射表征结果表明,所制备的NPs分散性好、粒径分布均匀。基于NPs交联网络结构将其作为毛细管电泳分离介质,结果表明,单体的用量、纳米颗粒的粒径以及NPs在毛细管电泳中的浓度对DNA分离效果都有影响。当单体采用N-异丙基丙烯酰胺(87%)、丙烯酸羟乙酯(8%)和丙烯酸(4%),交联剂为N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(1%)时,通过改变表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS)的用量,可以改变所制备的纳米颗粒粒径,当SDS用量为53 mg时,NPs粒径约480 nm。将此NPs(8.0 mg/mL)加入TG缓冲溶液(25 mmol/L Tris,192 mmol/L甘氨酸,pH 8.3)用于毛细管电泳,3个长度DNA片段(20、50和80 nt)可实现完全分离,分离效果好,且迁移时间较短。

丙烯酸纤维素纳米纤丝复合水凝胶颗粒的制备及其性能研究

以丙烯酸纤维素纳米纤丝(ACL-CNF)为聚合轴心,以过硫酸铵(NH_(4))_(2)S_(2)O_(8)为引发剂与丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)通过反相悬浮聚合制备出复合水凝胶微球P(AAACC)。对P(AAACC)的聚合过程、微观形态、溶胀性、机械强度以及耐温耐盐性进行了研究。结果表明,在盐浓度为10%(质量分数)时平衡溶胀倍率为13.59 g/g,在120℃时平衡溶胀倍率为30.15 g/g,与普通水凝胶相比分别提高了2.63倍和3.15倍;复合水凝胶颗粒在压缩比为85%时恢复性为84.8%,而普通水凝胶已经出现破裂;利用TG-DTG分析可以看出ACL-CNF与单体之间发生了共聚反应,并且热稳定性得到了提升;在高温高盐下老化七天后复合水凝胶颗粒的保水率为92.1%与普通水凝胶相比提高了11%,机械强度在去离子水和盐水中分别提升了2.5倍和2.79倍。

微颗粒水凝胶复合调驱体系的制备与性能评价

制备了一种新型微颗粒水凝胶堵剂,与驱油用表面活性剂复配后得到复合调驱体系,对该复合体系进行了室内性能评价,结果表明,该堵剂受地层水影响较小,且与驱油用表面活性剂复合稳定性良好。复合调驱体系耐温耐剪切性能良好,在地层温度条件下粒径增大,稳定性增强,界面张力达到6×10^(-3) mN/m,有利于实现驱油提采效果。且其注入性能良好,储层伤害低,可以实现深部调剖,对渗透率小于0.5μm^(2),孔径直径小于100μm的地层封堵性良好。同时该体系制备工艺、配液简单快速,大大降低了现场施工成本。为低成本高效调驱体系研发与应用提供了经验与方向。

水凝胶在骨组织工程中的应用进展

骨缺损是骨科的常见疾病之一,随着骨组织工程技术的不断发展与进步,越来越多的骨修复材料被应用于临床,为骨组织修复提供了新型的治疗策略。水凝胶因具有良好的生物相容性和生物降解性,有望成为一种有潜力的骨组织修复材料。近年来,更多有关水凝胶的研究和应用聚焦于对水凝胶进行改性。改性后的水凝胶一方面可以更高效地释放负载因子并发挥作用,另一方面其力学性能也变得更优异,从而更符合组织工程支架的要求。该文就近年来在新型杂化纳米颗粒水凝胶负载细胞因子促进骨修复、水凝胶预防和治疗骨科细菌感染及开发性能更好的骨组织工程支架和3D打印支架等方面的最新进展进行综述。

水凝胶纳米颗粒对溶菌酶的亲和研究

采用沉淀聚合法,将不同配比的温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)、电负性单体丙烯酸(Aac)、疏水性单体N-叔丁基丙烯酰胺(t BAM)和交联剂N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)共聚,得到一系列聚合物水凝胶纳米颗粒(NPs),改变表面活性剂的用量,得到不同粒径的NPs。通过扫描电镜和动态光散射对NPs形貌和粒径进行表征,并对NPs吸附溶菌酶进行动力学研究。实验结果表明,所得到的NPs呈圆球状、粒径均匀且分布窄。当优化单体比例为Aac 20%,t BAM 40%,NIPAm 38%,Bis 2%时,NPs吸附性能最佳;NPs粒径从386.20 nm减小至77.25 nm,其吸附性能逐渐增大。在优化的条件下制备的水凝胶纳米颗粒,对溶菌酶的吸附在5 min内可以达到平衡,吸附率可以达到68.7%,利用NPs温敏性可实现对溶菌酶的脱附,具有良好重复利用性。

一种MAL改性水凝胶球珠对铅离子的吸附

采用海藻酸钠对MAL粉末进行包埋制备水凝胶材料Hydrogel-Ⅰ,并将其应用于水中铅离子的去除。采用响应曲面法结合中心复合设计优化Hydrogel-Ⅰ的制备条件及其吸附Pb(Ⅱ)的操作条件。XPS揭示Hydrogel-Ⅰ携带的-OH、-COO-、-NH、-NH_(2)和-CSS等官能团与Pb(Ⅱ)产生吸附结合。在吸附过程中,离子交换、表面络合、静电吸引和孔填充均发挥作用。比较Hydrogel-Ⅰ凝胶颗粒和MAL粉末对Pb(Ⅱ)的吸附性能。虽然上述两种材料具有较为接近的吸附速率和最大吸附量(qm),但Hydrogel-Ⅰ表现出更好的重复利用性,同时,更容易从水溶液中分离出来。与其他有机水凝胶材料相比,Hydrogel-Ⅰ具有较快的吸附速度和较高的吸附容量。上述结果表明,Hydrogel-Ⅰ具备较好应用潜能,可用于Pb(Ⅱ)的吸附。

FAL-SA木质素基复合凝胶的制备及其对Pb(Ⅱ)的吸附性能

通过海藻酸钠(SA)与FAL粉体原位包埋制备FAL-SA,然后将其用于去除水中的Pb(Ⅱ)。结果表明:FAL-SA拥有丰富的官能团并且力学性能稳定性良好,有利于从水中分离。通过响应面法结合中心复合设计优化了FAL-SA对Pb(Ⅱ)的吸附。当FAL-SA投加剂量为3.0 g/L、吸附时间为120 min和溶液pH值为4.0时,Pb(Ⅱ)去除率为99.6%。在此条件下得到验证实验中的Pb(Ⅱ)去除率为96.8%,证明优化模型可靠。FAL-SA携带的—OH、—COO—、—NH、—NH_(2)和—CSS—基团负责Pb(Ⅱ)的吸收。离子交换、表面络合和静电吸引对吸附过程有贡献。FAL-SA有望作为清除水溶液中Pb(Ⅱ)的替代清除剂。

润湿性凡士林纱布的研制

目的:研制适用于临床的不粘伤口的、无油腻感的、可以提供湿性愈合环境的纱布。方法润湿性凡士林纱布是将添加了水凝胶颗粒和医用高分子材料凝固剂的凡士林涂布于聚酯纤维网上。考察了水凝胶颗粒和医用高分子材料凝固剂对凡士林性能的影响,并研究了凡士林纱布的涂布或浸渍工艺。对凡士林纱布的皮肤刺激性、致敏反应和细胞毒性进行了试验。结果润湿性凡士林纱布的含胶量为122g/m2,润湿性凡士林纱布油胶的断裂伸长率为169%,回缩率为47%,润湿性凡士林纱布涂布成半封闭状且上胶均匀;无皮肤刺激性、无致敏反应及无细胞毒性。结论该润湿性凡士林纱布制备工艺切实可行,稳定可靠,为临床使用提供了依据。