超弹性自修复导电水凝胶的制备及性能

为了延长导电水凝胶的使用寿命,基于席夫碱动态共价键的构建机理,在硼砂（BORAX）和氯化锂（LiCl）混合溶液中,采用丙烯酰胺、 N-2-氨基乙基丙烯酰胺盐酸盐（AEAM）和N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺（ASI）通过一步法制备了一种具有自修复功能的导电水凝胶,并对该水凝胶的红外、力学、导电等性能进行了表征。结果表明水凝胶内部形成了席夫碱结构;通过调整各组分质量比,水凝胶的断裂伸长率最高可达1 495.2%,拉伸强度最高可达328.9 kPa,电导率可达3.11 S/m,表明水凝胶具有较好的自修复功能。     

PVA/CS水凝胶的制备与性能研究

采用戊二醛蒸汽交联法制备了聚乙烯醇/壳聚糖(PVA/CS)水凝胶。通过扫描电子显微镜观察了不同质量配比的PVA/CS水凝胶的形貌。研究表明,随着壳聚糖的增加,凝胶比表面积增大且更加通透。当壳聚糖浓度达到某一临界值时,所得的水凝胶的形貌最好,比表面积最大。测试戊二醛蒸汽交联制得的水凝胶的接触角,考察了不同质量配比的PVA/CS水凝胶的亲水性能。研究发现,随着加入的壳聚糖的量的增加,水凝胶的亲水性能降低,接触角增大。交联后的PVA/CS水凝胶有望在负载和释放功能性的药物和其它生物医学方面得到应用。     

聚乙烯醇/壳聚糖互穿网络水凝胶的制备及溶胀性能研究

以聚乙烯醇(PVA)和壳聚糖(CS)为主要原料,采用物理交联与化学交联相结合的制备工艺,即通过循环冷冻—解冻法结合京尼平交联法,制备了具有互穿网络结构(IPN)的聚乙烯醇/壳聚糖复合水凝胶,并分别通过红外光谱(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)表征了其分子结构和形态结构;探讨了不同制备工艺对复合水凝胶溶胀性能的影响,并将其与单一原料常规工艺制备的水凝胶作对比.结果表明,与单一原料常规工艺制备的水凝胶相比,具有IPN结构的水凝胶在溶胀性能上表现出更好的稳定性.最佳制备工艺为京尼平用量4%,反应温度55℃,冷冻—解冻循环3次.     

多巴胺改性海藻酸钠/聚丙烯酰胺水凝胶的制备及其性能

以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺(EDC/NHS)为催化剂,通过多巴胺(DA)与海藻酸钠(SA)反应,制得含有邻苯二酚基团的多巴胺改性海藻酸钠(SA-DA);采用自由基聚合法,以SA-DA和丙烯酰胺(AM)为主要原料,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,制备了SA-DA/PAM双网络(DN)水凝胶.采用¹H NMR、UV-Vis对SA-DA组成进行表征;采用拉力试验机及SEM对SA-DA/PAM水凝胶的力学性能及形貌进行表征.考察四甲基乙二胺(TEMED)的加入、SA-DA浓度及Bis含量对水凝胶强度和粘附性的影响.结果表明,加入TEMED后水凝胶的强度和粘附性能均有下降.当SA-DA浓度为15 mg/mL,Bis含量为AM的0.15 mol%时,SA-DA/PAM水凝胶有较高的强度和较好的粘附性,粘附性为9.8 kPa,拉伸强度为391.8 kPa,断裂伸长率为486.0%.与SA/PAM水凝胶相比,拉伸强度增加了6.3倍,断裂伸长率提升了4.1倍,粘附性提高了2.4倍.     

纳米ZnO/BC/PVA复合水凝胶的制备与性能研究

采用化学交联法制备纳米氧化锌(ZnO)/聚乙烯醇(PVA)/细菌纤维素(BC)复合水凝胶,通过力学性能测试、溶胀率测试以及热重(TG)分析等研究BC加入量对复合水凝胶拉伸强度、断裂伸长率及吸水率的影响;探讨复合水凝胶对大肠杆菌抑制效率与纳米ZnO的加入量的关系。     

基于配位键的自修复聚氨酯制备与性能研究

以2,6-二氨基吡啶(DAP,2,6-diaminopyridine)为扩链剂制备了功能聚氨酯预聚体(PU-DAP),采用金属离子(M为Fe³⁺,Zn²⁺和Cu²⁺)交联PU-DAP制备基于配位键的自修复聚氨酯弹性体(PU-DAP/M).结果表明:聚氨酯引入配位键具有良好的自修复性能,交联金属离子对聚氨酯的力学性能和自修复性能有显著影响. PU-DAP/Cu²⁺的力学强度为14.2 MPa,PU-DAP/Zn²⁺的力学强度为7.1 MPa,两者力学强度均高于PU-DAP/Fe³⁺(4.2 MPa),但PU-DAP/Cu²⁺的断裂修复效率为14.8%,PU-DAP/Zn²⁺的断裂修复效率为45.1%,都低于PU-DAP/Fe³⁺的自修复性能95.2%.当n(DAP)/n(Fe³⁺)=2∶1时,PU-DAP/Fe³⁺自修复聚氨酯弹性体拉伸强度为4.2 ...     

PVA水凝胶的制备及其性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为原料合成了PVA水凝胶膜,同时以水杨酸(SA)为抗菌剂合成了具有抗菌作用的PVA/SA水凝胶膜,表征了其结构与性能,发现其透明度均达95％以上,在15℃时,纯PVA水凝胶溶胀度达33.64％以上,加入SA后溶胀度为29.66％.这两种膜具有一定的透气性,其透气系数均在0.4～0.5 m2/S·kPa之间,两种膜没有抗紫外线性能,紫外线透过率均高达95％以上.PVA/SA水凝胶膜抗菌性远远优于PVA水凝胶.考察了PVA水凝胶膜和PVA膜的缓释性能,发现PVA水凝胶膜的药物释放速度相对于PVA膜而言,释放速度更加平稳,明显优于PVA膜的缓释性能.     

温敏性PAC/HPMC水凝胶的制备与性能研究

以醚-羟丙甲基纤维素(HPMC),聚阴离子纤维素(PAC)和氯化铝为原料,通过物理方法制备了一系列热缩型温敏性PAC/HPMC水凝胶,并对凝胶强度、溶胀动力学、耐盐性和温敏性进行了研究. 结果表明:PAC/HPMC水凝胶强度受到HPMC用量和相对分子质量影响. 在研究范围内,当HPMC的2.0%水溶液黏度为4Pa·s,加入量为0.10%时所制备的凝胶强度最大;与纯PAC凝胶相比,PAC/HPMC凝胶在去离子水中的平衡溶涨率有显著提高;PAC/HPMC凝胶的溶胀率随着NaCl溶液浓度的增加而减小,PAC/HPMC凝胶在相同浓度NaCl溶液中的溶涨率高于纯PAC凝胶;HPMC的存在使PAC/HPMC凝胶具有了温敏性,由于HPMC与PAC分子间存在协同效应,PAC/HPMC凝胶的LCST比HPMC的相应温度低.     

CS/PVA水凝胶的制备与性能研究

以聚乙烯醇(PVA)为基体,以壳聚糖(CS)为功能性添加剂,采用冻融法与辐射法相结合的工艺技术制备出CS/PVA水凝胶.分别研究了吸收剂量和制备工艺对PVA水凝胶性能和SEM形貌的影响;研究了壳聚糖浓度和制备工艺对CS/PVA水凝胶溶胀性能和力学性能的影响;研究了CS/PVA水凝胶对大肠杆菌的抑菌效果.结果表明:采用先冻融后辐射方法制备PVA水凝胶,该制备工艺既解决了冻融法合成水凝胶不透明的问题,又解决了辐射法合成水凝胶起泡和强度较弱的问题. CS的添加,不仅提高了PVA水凝胶的溶胀性能,而且使得CS/PVA水凝胶对大肠杆菌具有较好的抑菌作用.     

不同方法合成聚乙烯醇水凝胶性能研究

以聚乙烯醇（PVA）为单体,经物理交联和化学交联反应制得PVA水凝胶,考查了不同的合成方法对PVA水凝胶性能的影响.对制备的PVA水凝胶膜的力学性能、透光率及透气性进行了表征.研究表明,采用以DMSO为溶剂的冷冻法制备的PVA水凝胶膜具有良好的综合性能,其透气系数为0.8m2/s·kPa,拉伸强度为16.5 MPa,透明度达99.8％.     

可注射型海藻酸/磷酸化壳聚糖复合水凝胶的制备及其生物相容性

将N-亚甲基磷酸化壳聚糖(NMPC)引入海藻酸钙水凝胶体系,制备了力学强度和稳定性均优于海藻酸钙和海藻酸/壳聚糖复合水凝胶的可注射型材料.通过正交实验,根据材料的力学性能、浸提液pH值和凝胶化时间的对比分析,确定了各组分质量分数为:海藻酸钠1.50%、碳酸钙0.30%、N-亚甲基磷酸化壳聚糖1.00%、柠檬酸0.30%.细胞培养和肌内植入试验表明,海藻酸/磷酸化壳聚糖(Alg/NMPC)复合水凝胶具有良好的生物相容性.     

壳聚糖/海藻酸钠复合脱色的研究

采用壳聚糖、海藻酸钠及其复合液对染料还原红、活性艳红、活性兰模拟废水的脱色进行了研究。发现单独使用效果很差。其复合液则效果显著。实验数据表明：100mL浓度为100mg／L的三种模拟染料废水．将其pH值调为5,分别加入6mL 1：1的（3g／L）复合液进行处理。脱色率分别可达98．2％,98．1％和98．9％;浊度去除率为100％。     

海藻酸钠-银纳米粒子的合成与表征

以天然大分子材料海藻酸钠为稳定剂,通过硼氢化钠还原,在水溶液中制备了室温下能稳定分散的银纳米粒子．通过x射线衍射仪、透射电子显微镜、紫外-可见光谱分析仪等对制备的银纳米粒子进行表征．结果表明,所制备的银纳米粒子具有立方相结构,粒径在10～35nm之间,在水溶液中能够保存3个月以上．     

海藻酸钠/壳聚糖缓释微球的制备及性能

利用海藻酸钠(SA)聚阴离子及壳聚糖(CS)聚阳离子电解质的性质,以顺铂(DDP)为模型药,采用乳化交联法制备海藻酸钠-DDP缓释微球,根据静电吸附原理合成SA/DDP/CS复合载药微球.研究微球对药物分子的包载能力及释药特性.结果显示,制备的微球圆整,载药微球表面致密且分散性好,微球粒径在11.0～58.8μm之间,采用原子吸收分光光度计对载药微球的载药率、药物包封率和药物体外释放性质进行了测试和分析,结果表明载药微球缓释效果明显,减少了药物的投放量和投放次数,降低了毒副作用.     

智能海藻酸钙/PNIPAAm互穿网络水凝胶微囊制备研究

以海藻酸钙凝胶为聚合模板，过硫酸铵/偏重亚硫酸钠氧化还原引发剂体系、自由基水溶液法聚合制备了温度敏感和pH敏感的海藻酸钙/聚N异丙基丙烯酰胺（CA/PNIPAAm）互穿网络水凝胶微囊。并研究了引发剂用量、单体量、单体/海藻酸钠配比、缓冲液pH值等因素对该互穿智能水凝胶温度敏感和pH敏感性的影响。结果表明：该互穿凝胶微囊对pH/温度具有敏感溶胀性，可望作为口服药物缓释制剂的载体。     

PP纤维接枝聚丙烯酰胺/海藻酸钙蛋白质印迹水凝胶的制备

以PP纤维为载体,牛血清白蛋白(BSA)为模板,丙烯酰胺为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,在海藻酸钠的存在下,采用紫外辐射引发,制备了PP纤维接枝BSA印迹聚丙烯酰胺/海藻酸钙水凝胶(PP-g-PAM/CA MIP)。研究了单体浓度、交联剂浓度和海藻酸钠浓度对BSA吸附量和印迹效率的影响,结果表明,单体质量分数为10%,交联剂质量分数为3%,海藻酸钠质量分数为0.5%时,PP接枝的印迹水凝胶对BSA有最大吸附量。     

Preparation and characterization of chitosan/carboxymethylated konjac glucomannan blend films

In order to improve the mechanical and water swelling properties of the chitosan (CS) film, a series of transparent films were prepared by blending 2% (weight) chitosan acetic acid solution with 1.5% (weight) carboxymethylated konjac glucomannan (CMKGM) aqueous solution according to predetermined ratio and drying at 30°C. The morphological structure, miscibility, thermal stability, mechanical properies, and swelling capacity of the blend films were studied by infrared (IR), X-ray diffraction (XRD), differential thermal analysis (DTA), scanning electron micrograph (SEM), and measurements of the mechanical properties and swelling properties. The results demonstrated that there was strong interaction and good miscibility between CS and CMKGM resulted from intermolecular hydrogen bonding and electrostatic force. The mechanical properties in dry state and wet state, thermostability, and water swelling properties of the blend films were obviously improved. The best values of the tensile strength in the dry and wet state achieved 89 MPa and 49 MPa, respectively, when the CMKGM content was 30% (weight). The CS/ CMKGM blend films provided promising biomedical applications. Foundation item: Supported by the National Science Foundation of China (No.29977014). Biography: Zheng hua (1965-), male, Associate professor, research direction: renewable resource chemistry.     

高韧性ALG-Ca/PAM双网络水凝胶的制备与表征

分别以海藻酸钙和聚丙烯酰胺为刚性和柔性凝胶网络制备具有良好力学性能的双网络水凝胶.在刚性海藻酸钙(ALG-Ca)网络形成过程中,络合在EDTA中的Ca2+缓慢释放后与海藻酸中古罗糖醛酸(G单元)络合形成离子交联而得到均匀的海藻酸钙凝胶,丙烯酰胺(AM)在少量化学交联剂作用下共价交联形成柔性凝胶网络(PAM).考察了两个网络的相对含量和交联程度对水凝胶的力学性能的影响.结果表明,采用缓慢释放钙离子的方式,当ALG/AM质量比为0.2,BIS/AM质量比为0.002,Ca2+/COO-摩尔比为0.6,凝胶的力学性能最佳.     

磁性壳聚糖纳米粒子的制备及表征

以市售Fe3O4粉末为原料,经化学处理制得纳米Fe3O4糊状物;向Fe3O4糊状物中加入壳聚糖,制得磁性壳聚糖纳米粒子.用透射电子显微镜观察到Fe3O4粒子呈较规则的球形,粒径为8～12 nm,分布均匀;包覆壳聚糖以后,粒子粒径增大到10～15 nm.经红外光谱检测,壳聚糖已包覆Fe3O4粒子.用紫外-可见光谱仪检测溶液吸光度的变化来研究包覆粒子的磁响应性,研究结果表明:当无外加磁场时,粒子的沉降速率很慢;当施以磁感应强度为8 mT的磁场时,粒子沉降速率快速增大;磁性壳聚糖纳米粒子具有磁性稳定和靶向性强的优点.     

荧光标记的叶酸修饰壳聚糖纳米载体研制

制备荧光标记的叶酸偶联壳聚糖纳米粒,为抗肿瘤药物给药系统提供载体材料。通过叶酸活性酯与壳聚糖上的氨基反应,使叶酸与壳聚糖偶联。将异硫氰基荧光素与叶酸偶联壳聚糖进行化学嫁接,以离子交联法制成具有荧光的叶酸偶联壳聚糖纳米粒,并与肝癌HepG2细胞进行体外细胞实验。实验结果表明:叶酸活性酯用量和反应温度及试剂滴加速度是影响偶联比的主要因素;在叶酸活性酯与壳聚糖用量质量比为1:1,反应温度为30℃,滴加速度为2mL/min,反应时间为12h的条件下可得到偶联稳定的叶酸偶联壳聚糖;所制得的纳米粒粒径为290nm,形态规则,细胞荧光效果明显;此方法能用于制备荧光标记的叶酸修饰壳聚糖纳米粒载体。