微波辐射下壳聚糖-丙烯酰胺接枝物的合成及其絮凝性能研究

以硝酸铈铵作为引发剂、丙烯酰胺为单体,用微波辐射法合成了壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物。通过正交试验考察反应条件对接枝率和接枝效率的影响,得出最佳工艺条件为:反应时间12 min,引发剂浓度5 mmol/L,丙烯酰胺和壳聚糖质量比5:1,反应温度40℃。最佳条件下接枝率和接枝效率分别达到148.6%和44.0%。壳聚糖接枝物与聚丙烯酰胺(PAM)对高岭土悬浮液的絮凝对比试验表明:在酸性条件下接枝物与PAM的絮凝效果相近;在中性和碱性条件下接枝物的絮凝性能优于PAM。     

壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚物的制备及其性能研究

采用接枝共聚法,以K2S2O8-NaHSO3氧化还原引发体系为引发剂,使壳聚糖与丙烯酰胺进行自由基接枝共聚反应合成了壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物。研究了K2S2O8的浓度、NaHSO3的浓度、壳聚糖与丙烯酰胺的质量比、反应温度、反应时间等因素对接枝率和接枝效率的影响。最适宜的反应条件是:c(K2S2O8)=3.0mmol/L,c(NaHSO3)=2.0mmol/L,m(壳聚糖)∶m(丙烯酰胺)=1∶5,反应温度50℃,反应时间3.5h。用FTIR表征壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物的结构,同时试验了该接枝共聚物的絮凝性能。结果表明,该接枝共聚物的絮凝效果优于壳聚糖。     

壳聚糖-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵接枝共聚物的制备与絮凝性能研究

以壳聚糖和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)为原料,硝酸铈铵为引发剂,Span-20为乳化剂,通过反相乳液聚合技术,合成了壳聚糖-DMC接枝共聚物。通过正交试验考察了反应条件对接枝度的影响,得出的最佳工艺条件为:反应时间5 h、引发剂浓度16 mmol/L、壳聚糖与DMC质量比1:6、油水体积比1:1。最佳条件下平均接枝度达到110 %。将得到的壳聚糖接枝共聚物用作絮凝剂处理高岭土悬浮液,结果表明其絮凝性能优于壳聚糖和聚丙烯酰胺(PAM),且在pH值6.0、投加量为2.0 mg/L时絮凝效果最佳。     

阳离子淀粉、壳聚糖与丙烯酰胺接枝共聚研究

以硝酸铈铵为引发剂,合成了阳离子淀粉-壳聚糖-丙烯酰胺接枝共聚物,讨论了反应温度、引发剂浓度、单体用量、反应时间以及壳聚糖用量对接枝共聚反应的影响.结果表明,[AGU]=0.20 mol·L-1,mCTS/mCS=1/6,[AM]=1.0 mol·L-1,[Ce4 ]=5 mmol·L-1,T=60 ℃,t=3 h,转化率和接枝效率可分别达到88%和92%以上.壳聚糖与阳离子淀粉质量比增大,转化率增大,接枝效率则随着壳聚糖用量增大一直降低,说明壳聚糖的存在,丙烯酰胺均聚的几率增大.     

壳聚糖接枝聚季铵盐的合成及调理性能

以壳聚糖、丙烯酰胺(AM)和阳离子单体为原料,选择过硫酸铵-亚硫酸氢钠为氧化还原体系引发剂接枝反应,合成出一种两性壳聚糖高分子香波调理剂,用红外光谱仪测定了聚合物的结构,最佳合成工艺为:m(壳聚糖)∶m(丙烯酰胺)∶m(阳离子单体)=1∶1∶5,反应温度55℃,引发剂用量为体系总质量的0 05%。对聚合物调理性能进行研究表明:聚合物对湿梳理提高了20 2%,对干梳理提高了25 3%。     

壳聚糖接枝甲基丙烯酸甲酯的合成及其结构表征

采用水相悬浮聚合法制备了接枝壳聚糖,研究了反应时间、单体用量、引发剂浓度、反应温度对接枝率的影响,红外光谱、XRD及扫描电镜分析证明了甲基丙烯酸甲酯单体成功接枝到壳聚糖分子上。研究表明,最佳反应条件:当引发体系用量为反应体系的1%,壳聚糖:甲基丙烯酸甲酯=1:4(质量比),在70反应4h后,其接枝率为46.84%,接枝效率为45.89%。     

壳聚糖接枝共聚高分子絮凝剂CAS的合成

以壳聚糖、丙烯酰胺、丙烯酸乙酯季铵盐为原料通过三元聚合反应合成了壳聚糖接枝共聚高分子絮凝剂:采用自由基氧化-还原反应,选用过硫酸铵和亚硫酸氢钠为引发剂,添加助剂A,得到最佳合成工艺为:引发剂用量为单体总量的0.3%、反应温度50～60℃、反应时间3～3.5 h,EDTA-2Na的用量为300-350 mg/L,助剂A的用量为400 mg/L.     

CTS-AM-DMC强阳离子型天然高分子絮凝剂的合成

采用反相乳液聚合法,用壳聚糖为基材,液体石蜡为油相,以硝酸铈铵水溶液为引发剂。合成壳聚糖(CTS)-甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)-丙烯酰胺(AM)强阳离子型天然高分子絮凝剂。考察了引发剂浓度、反应温度、反应时间、油水体积比、单体配比、加料方式等条件对接枝率的影响,得出了最佳合成条件:壳聚糖为3g,液体石蜡为40mL,丙烯酰胺为9g,引发剂硝酸铈铵的摩尔浓度为3.324×10-2mol/L,反应温度为75℃,反应时间为5h,油水体积比为0.80:1,单体配比(AM/DMC)为9g:20mL,加料方式为分步加料,得接枝率为42.40%。用红外光谱对产物的结构进行表征,表明接枝成功。     

光引发壳聚糖接枝丙烯酸制备高吸水性树脂的研究

采用光引发的方式,将壳聚糖与丙烯酸进行接枝共聚反应,制备出高吸水性树脂,研究了壳聚糖与丙烯酸的质量比、反应温度、反应时间、交联剂用量等对接枝共聚反应的影响。结果表明,影响产品吸水倍率的大小顺序是:壳聚糖与丙烯酸的质量比、反应温度、反应时间、交联剂的用量,最佳用量依次分别为:8 g/g,65℃,2 h,0.3%,在此工艺条件下合成的高吸水性树脂最高吸水率可达301.12;影响接枝率的大小顺序为:壳聚糖与丙烯酸的质量比、反应时间、交联剂用量、反应温度,最佳用量依次分别为:10 g/g,3 h,0.1%,75℃。     

壳聚糖-硅藻土-聚丙烯酸高吸水性树脂

以丙烯酸,硅藻土为原料,过硫酸铵为引发剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,通过接枝壳聚糖制备了壳聚糖-硅藻土-聚丙烯酸高吸水性树脂,并对高吸水性树脂的结构进行了红外光谱的表征,系统研究了引发剂、交联剂、硅藻土的用量,丙烯酸与壳聚糖的质量比,丙烯酸的中和度,反应温度以及反应时间对高吸水性树脂吸水率的影响。实验结果表明,丙烯酸与壳聚糖的质量比为12∶1,硅藻土的含量为1%,引发剂和交联剂的用量分别为2.5%和0.16%,中和度为70%,反应温度为60℃,反应时间为5.5h时,合成的壳聚糖-硅藻土-聚丙烯酸高吸水性树脂吸水(盐)率最高,分别为145g/g和30g/g。     

壳聚糖接枝丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂的制备

以壳聚糖(CTS)、丙烯酸(AA)、丙烯酰胺(AM)为原料,过硫酸钾(KPS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(NMBA)为交联剂,通过溶液聚合后再用乙醇-氢氧化钠溶液浸泡制备了壳聚糖-g-丙烯酸-丙烯酰胺高吸水树脂(CPAAM)。考察了制备过程中各影响因素对CPAAM吸水性能的影响,获得优化制备条件为:单体总浓度mM=8.6%(相对于反应体系总质量,m/m,下同),壳聚糖与总单体比m(M):m(CTS)=6:1(M为AA和AM),引发剂和交联剂浓度分别为mI=2.5%和mC=0.1%(相对于单体AA及AM总单体质量),反应温度60℃,反应时间5h。此条件下合成的CPAAM在蒸馏水、0.9%氯化钠溶液中最大吸液倍率分别为1315g/g、66g/g。     

壳聚糖席夫碱钯对碘代苯与丙烯酰胺反应生成肉桂酰胺的催化性能

水杨醛与壳聚糖反应制得壳聚糖席夫碱配体,该配体与PdC l2反应得到壳聚糖席夫碱钯催化剂。研究了该催化剂对碘代苯(PhI)与丙烯酰胺(AM)反应生成反式-肉桂酰胺的催化性能。考察了不同反应因素(原料量比、缚酸剂种类及用量、反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂)对该反应的影响,得到了最佳反应条件:PhI 10mmol,以三丁胺(Bu3N)为缚酸剂,n(PhI)∶n(AM)∶n(Bu3N)=1∶1.3∶1.8,催化剂用量为0.10 g,2 mL DMF为溶剂,氮气中110℃反应1 h,产率高达91.1%。该催化剂经过滤分离、溶剂洗涤,循环使用7次仍有较高的催化活性,产率为87.5%。该催化剂对取代碘苯与丙烯酰胺的反应也有较高的催化活性,产率均在86.7%以上。     

赖氨酸改性壳聚糖的制备研究

本实验以赖氨酸改性壳聚糖为研究对象，对赖氨酸对壳聚糖的改性进行研究。改变壳聚糖与赖氨酸的质量比研究其改性效果。差示扫描量热分析、红外光谱表征以及水溶性试验表明赖氨酸改性壳聚糖是成功的。赖氨酸与壳聚糖的比例为3：1的时，改性较好。赖氨酸改性后的壳聚糖其水溶性显著提高。     

Novel High-Viscosity Polyacrylamidated Chitosan for Neural Tissue Engineering: Fabrication of Anisotropic Neurodurable Scaffold via Molecular Disposition of Persulfate-Mediated Polymer Slicing and Complexation

Macroporous polyacrylamide-grafted-chitosan scaffolds for neural tissue engineering were fabricated with varied synthetic and viscosity profiles. A novel approach and mechanism was utilized for polyacrylamide grafting onto chitosan using potassium persulfate (KPS) mediated degradation of both polymers under a thermally controlled environment. Commercially available high molecular mass polyacrylamide was used instead of the acrylamide monomer for graft copolymerization. This grafting strategy yielded an enhanced grafting efficiency (GE = 92%), grafting ratio (GR = 263%), intrinsic viscosity (IV = 5.231 dL/g) and viscometric average molecular mass (MW = 1.63 × 10⁶ Da) compared with known acrylamide that has a GE = 83%, GR = 178%, IV = 3.901 dL/g and MW = 1.22 × 10⁶ Da. Image processing analysis of SEM images of the newly grafted neurodurable scaffold was undertaken based on the polymer-pore threshold. Attenuated Total Reflectance-FTIR spectral analyses in conjugation with DSC were used for the characterization and comparison of the newly grafted copolymers. Static Lattice Atomistic Simulations were employed to investigate and elucidate the copolymeric assembly and reaction mechanism by exploring the spatial disposition of chitosan and polyacrylamide with respect to the reactional profile of potassium persulfate. Interestingly, potassium persulfate, a peroxide, was found to play a dual role initially degrading the polymers—“polymer slicing”—thereby initiating the formation of free radicals and subsequently leading to synthesis of the high molecular mass polyacrylamide-grafted-chitosan (PAAm-g-CHT)—“polymer complexation”. Furthermore, the applicability of the uniquely grafted scaffold for neural tissue engineering was evaluated via PC12 neuronal cell seeding. The novel PAAm-g-CHT exhibited superior neurocompatibility in terms of cell infiltration owing to the anisotropic porous architecture, high molecular mass mediated robustness, superior hydrophilicity as well as surface charge due to the acrylic chains. Additionally, these results suggested that the porous PAAm-g-CHT scaffold may act as a potential neural cell carrier.     

香草醛接枝壳聚糖的制备及其吸附性能

以壳聚糖和香草醛为原料,乙醇为溶剂,采用超声波辐射技术制备了香草醛接枝壳聚糖,用红外光谱对产物的结构进行了表征,同时研究了接枝壳聚糖的吸附性能。结果表明:采用超声波辐射法,大大提高了壳聚糖的接枝反应速度,反应2 h时接枝率达到32.85%。香草醛接枝壳聚糖对Cr6+、Cu2+的吸附容量和吸附速度大于壳聚糖。在25℃下,它对Cu2+、Cr6+的吸附容量分别达到145.68 mg/g和56.75 mg/g,并且对Cu2+、Cr6+的吸附在2 h内即可达到饱和。     

Preparation and characterization of poly(2‐acrylamido‐2‐methylpropane‐sulfonic acid) grafted chitosan using potassium persulfate as redox initiator

A grafted material based on chitosan and 2‐acrylamido‐2‐methylpropanesulfonic acid (AMPS) has been successfully prepared in homogenous solution using potassium persulfate as a redox initiator. The grafted copolymer was precipitated during the reaction polymerization. The effects of the reaction temperature and chitosan–potassium persulfate contact time as well as concentrations of AMPS, potassium persulfate, and acetic acid on grafting yield were investigated. The percentage of grafting is gradually increased with the increasing of the AMPS concentration. The extent of grafting can be controlled by setting the appropriate reaction conditions. The maximum percentage of grafting was about 180% under the optimum conditions (1% v/v acetic acid, 50°C reaction temperature, 10 min chitosan–potassium persulfate mixing period, 0.37 mmol of potassium persulfate, and 28.96 mmol AMPS). The grafted chitosan was insoluble in the acid of the grafting. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. J Appl Polym Sci 77: 2314–2318, 2000     

N-马来酰化壳聚糖及其配合物的合成与表征

碱性条件下将壳聚糖脱晶,利用红外光谱（FT-IR）对其结构进行了确证,并以N,N-二甲基甲酰胺和无水乙醇为介质,将脱晶壳聚糖与马来酸酐在室温条件下摩尔比按1∶1进行酰化反应18 h,合成了取代度DS=63%的N-马来酰化壳聚糖。由FT-IR测试的结果表明了马来酸酐成功接到壳聚糖分子的氨基上。将制备的N-马来酰化壳聚糖在室温下分别与氯化锌、氯化铜反应6 h,制得N-马来酰化壳聚糖与二价锌离子和二价铜离子的配合物。采用FT-IR及电子顺磁共振光谱（EPR）对配合物的结构进行表征。结果表明,N-马来酰化壳聚糖在温和条件下能与Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)形成配位化合物,N-马来酰化壳聚糖中的氨基与羧基共同参与配位。