聚(AA-co-AM)/壳聚糖IPN超大孔水凝胶的制备及性能

以丙烯酸、丙烯酰胺为基体,壳聚糖为添加物,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺、戊二醛为复合交联剂,利用水溶液聚合法和发泡技术制备了聚(丙烯酸-丙烯酰胺)/壳聚糖互穿网络超大孔水凝胶。采用差示扫描量热法(DSC)、红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)等分析技术进行了表征,研究了水凝胶的溶胀行为和凝胶压缩强度。实验结果表明,该互穿网络超大孔水凝胶具有较快的溶胀速率和较好的凝胶强度。

泡沫分散聚合法制备超大孔水凝胶的工艺探讨

泡沫分散聚合法制备超大孔水凝胶的工艺核心为控制凝胶化过程和泡沫化过程的协同作用效果。探讨各影响因素对泡沫分散聚合工艺的影响,利用电镜、密度和溶胀动力学对材料的结构与性能进行表征。结果表明,以聚氧化乙烯/氧化丙烯和微交联羧甲基纤维素钠复配作为泡沫稳定剂,以碳酸氢钠为发泡剂,用量为10%,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,用量为0.6%,此条件下体系凝胶化时间为28 s左右,泡沫体积可达38 mL,两者的协同作用达到最优情况。乙醇洗涤烘干后,所获得凝胶样品具有大量贯穿,均匀分布的超大孔,1.5 min内即可达到溶胀平衡,且孔隙率越高,其密度越低,溶胀速率和溶胀率均越高。

CMC/P(AA-co-AMPS)超大孔水凝胶复合物的制备及吸附性能研究

采用泡沫分散聚合法制备羧甲基纤维素钠/聚(丙烯酸-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(NaCMC/P(AA-co-AMPS))超大孔水凝胶复合物(SPH-Na)。将SPH-Na置于15%AlCl3溶液中,其中NaCMC与Al3+通过离子交换形成桥联络合物,聚合物网络形成互穿结构(SPH-Al)。红外光谱显示在794 cm-1附近出现-Al-O-伸缩振动吸收峰。SEM及TG表明SPH-Al仍具有大量互相贯穿的超大孔洞,相同的失重温度下,其失重剩余率比SPH-Na更高。将SPH-Al应用于吸附阳离子蓝(GRRL)染料溶液,对GRRL的脱除率为98.5%,吸附容量达9.72 mg/g。第五次重复使用时,对GRRL的脱除率仍有89.7%。

超大孔水凝胶复合物的制备及染料吸附性能

采用泡沫分散聚合法制备羧甲基纤维素钠/聚(丙烯酸-co-2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸)(NaCMC/P(AA-co-AMPS))超大孔水凝胶复合物(SPH-Na)。将SPH-Na置于15%AlCl3溶液中,NaCMC中Na+与Al3+发生离子交换,聚合物网络形成互穿结构(SPH-Al),研究SPH-Al对阳离子蓝(GRRL)染料溶液的吸附性能。红外曲线在794cm-1附近出现-Al-O-伸缩振动吸收峰,SEM显示SPH-Al具有大量互相贯穿的超大孔结构,TG测试表明在相同的失重温度下,SPH-Al失重剩余率比SPH-Na更高。SPH-Al对GRRL的脱除率为98.5%,吸附容量达9.72mg/g。第五次重复使用时,对GRRL的脱除率仍有89.7%。

超大孔水凝胶P(AA-co-DMAA)的制备及释放性能

以丙烯酸(AA)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为单体,采用泡沫分散聚合法制备P(AA-co-DMAA)超大孔水凝胶及载有盐酸小檗碱的载药凝胶,研究单体配比、温度、pH值和NaCl浓度对载药凝胶释放性能的影响。结果表明,凝胶具有超大孔结构及pH敏感性;n(AA)∶n(DMAA)=1∶1的载药凝胶释放率最小;升高温度使载药凝胶的释放率增大;在pH=1的HCl溶液和pH=6.8的磷酸盐缓冲溶液中,载药凝胶释放率远大于蒸馏水;NaCl溶液浓度越大,载药凝胶的释放率越大。

P(AA-/APDM)MDAAC互穿网络超大孔水凝胶的制备及吸附染料研究

以P(AA-AM)超大孔水凝胶(SPH)为基体,以二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为第二聚合物网络单体,采用分步法合成P(AA-AM)/PDMDAAC互穿网络超大孔水凝胶(I-SPH),利用FTIR、SEM对材料的结构与性能进行表征,并将I-SPH应用于吸附染料。结果表明:可成功制得I-SPH,且I-SPH仍维持良好的孔结构;I-SPH对阳离子红染料(X-GRL)及酸性蓝染料(5GM)的脱色率分别为90.7%、97.6%,吸附容量分别为8.98 mg/g、9.73 mg/g;第5次重复使用,其脱除率仍分别达80.3%、90.4%。

新型互穿网络超大孔水凝胶的制备、性能及表征

以丙烯酸、丙烯酰胺为基体，以乙烯基吡咯烷酮为预聚体，利用新型两步聚合法和发泡技术，制备了聚（丙烯酸．丙烯酰胺），聚乙烯基吡咯烷酮互穿网络超大孔水凝胶．采用差示扫描量热法（DSC）、红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）等分析技术对所得水凝胶进行了表征，并研究了水凝胶的溶胀行为和凝胶强度．实验结果表明：该水凝胶具有相互连通的孔结构，溶胀行为在几分钟内即可完成；以新型两步法制备的互穿网络结构（IPN），大大提高了超大孔水凝胶的强度，新型两步法是制备IPN的有效方法之一．

超大孔水凝胶的应用研究

总结超大孔水凝胶在应用上的研究进展。超大孔水凝胶内部呈多孔性,且孔洞相互贯穿。通过各种单体的引入以及合成方法的改进,可使得超大孔水凝胶兼具快速响应、多重敏感、高强度、高弹性、可生物降解性、生物相容性等性能。这些性能使得超大孔水凝胶在胃滞留给药系统、多肽类药物的口服给药系统、药物学、组织工程材料、废水处理等领域都有良好的应用前景。

超大孔水凝胶的研究进展

利用泡沫分散聚合法制备超大孔水凝胶的核心工艺在于控制凝胶化和泡沫化的时间,使这两个过程实现最佳协同性是制得具有良好开孔性且孔洞分布均匀的超大孔水凝胶的关键。探讨单体、引发剂、交联剂、发泡剂、发泡助剂、泡沫稳定剂等反应成分的类型和用量对制备工艺的影响及不同后处理方式对超大孔结构的影响。综述超大孔水凝胶在结构、强度、溶胀性能等方面的研究进展。总结超大孔高强度水凝胶及超大孔智能水凝胶的研究现状。

基于多孔陶瓷的新型半干脑电电极

现有半干脑电电极采用压力驱动释放电解质,易因电解质不可控释放造成记录信号不稳定。针对上述问题,发展了能持续稳定可控释放电解质的超大孔水凝胶和多孔陶瓷材料,并以此构建了两种新型的半干脑电电极。首先对半干脑电电极的电解质渗透材料和电解质的质量分数进行了优化,然后对优化后的半干脑电电极的电解质释放速率、电极-头皮阻抗、电极电位以及脑电信号质量进行了系统评价。实验结果表明,电解质渗透材料为陶瓷,电解质NaCl的质量分数为3.5%时,电极-头皮阻抗低且稳定;优化后的陶瓷半干脑电电极的电极-头皮阻抗相对较低(42.1~51.4kΩ),且电极电位漂移很小即(2.9±1.4)μV/min,说明陶瓷半干脑电电极具有优异的电化学性能;陶瓷半干脑电电极能有效获取视觉诱发电位信号,信号质量与“金标准”湿电极高度相似。