泡沫分散聚合法制备超大孔水凝胶及其性能研究

采用泡沫分散聚合法,以自制的4-乙酰基丙烯酰乙酸乙酯(AAEA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)为单体,制备了具有相互贯穿超大孔结构的快速响应型水凝胶.结果表明,引发剂和交联剂用量分别为2.5%和0.6%时平衡溶胀度最高;当以饱和碳酸钠溶液为发泡剂时制得的凝胶孔洞均匀贯穿;凝胶经无水乙醇处理...     

泡沫聚合法制备超大多孔水凝胶

采用泡沫体系分散聚合法,过硫酸铵(APS)及N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)为氧化还原引发体系,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,碳酸钠为发泡剂,聚氧化乙烯-氧化丙稀(PF127)为泡沫稳定剂,用羧甲基纤维素钠(CMC)接枝丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)合成了CMC-g-(AA-co-AMPS)超大多孔水凝胶。通过FTIR、SEM表征,表明材料是具有超大多孔结构的CMC-g-(AA-co-AMPS)水凝胶。对各影响因素的研究表明,在m(CMC)∶m(AA)∶m(AMPS)为1∶4∶1,w(APS)为0.8%[其中m(APS)∶m(TMEDA)=2∶1],w(Na2CO3)=65%,w(PF127)=0.2%,温度为65℃时,制得的凝胶吸蒸馏水倍率可达1281g/g,吸0.9%盐水倍率达143g/g,10min时已基本达到溶胀平衡。     

P(AA-co-DMDAAC)/PVA凝胶的制备和吸金性能研究

以丙烯酸(AA)、二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)为单体,聚乙烯醇(PVA)为第二网络,通过水溶液聚合法制备P(AA-co-DMDAAC)/PVA半互穿水凝胶(SIPNH)。采用FT-IR、XRD、SEM等对凝胶的结构进行了表征。结果表明,PVA用量为5%时,PVA与P(AA-co-DMDAAC)能形成较完善的半互穿网络结构。探讨了凝胶的抗压缩性能、溶胀/消溶胀性能。结果表明,SIPNH形成的半互穿网络结构可以改善凝胶的抗压缩强度,最大抗压缩强度达到0.37MPa。凝胶的溶胀/消溶胀速率随PVA用量的增加呈下降趋势。着重研究了PVA及氯金酸(HAuCl4)用量对SIPNH吸金能力的影响。结果表明,PVA用量大于5%时,SIPNH的吸金能力明显降低。当HAuCl4浓度为250mg/L时,最大吸附量为108.5mg/g。     

球形阳离子凝胶的制备及吸附性能研究

以醛、酮、胺为原料,采用溶液缩聚和反相悬浮聚合制备了新型高吸附容量球形阳离子凝胶,对产物的分子结构和表面形貌进行了表征。通过吸附实验,研究了其对阴离子染料氨基黑10B和表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)的吸附效果,并讨论了吸附行为和机理。实验结果表明,球形阳离子凝胶具有较高的阳离子度和大量极性官能团,其对氨基黑和SDBS的吸附是基于静电引力和氢键等分子间力共同作用的结果,凝胶吸附效果随溶液pH的降低而升高。吸附质分子随溶液渗透进入球形凝胶并被吸附于凝胶内表面,故该吸附主要由吸附质在凝胶内部的扩散过程控制,具有较高的饱和吸附量。     

P(AMPS-co-DMAA)凝胶的制备及对Ag+吸附性能的研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为单体,通过水溶液聚合法制备P(AMPS-co-DMAA)凝胶。用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)等对凝胶的结构进行表征。研究单体配比、交联剂用量、AgNO_3初始浓度对Ag~+吸附性能的影响,结果表明,当n(DMAA):n(AMPS)=4:1,交联剂用量为1.6%,AgNO_3浓度为0.03mol/L时,凝胶最大吸附容量为240mg/g。同时探讨凝胶的吸附动力学,结果表明,准二级动力学模型符合凝胶的吸附动力学,内扩散不是控制吸附过程的唯一步骤。     

SiO2多孔凝胶的制备及对铈的吸附性能研究

以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,利用溶胶-凝胶法通过分相途径制备了SiO2多孔凝胶,并对合成的SiO2多孔凝胶进行了热处理,借助扫描电子显微镜(SEM )、红外光谱(IR )、差热-失重综合分析仪(TG-DTA)等分析手段,研究了SiO2多孔凝胶内部结构、热稳定性等性质,并且采用间歇法研究了其对溶液中铈的吸附性能,从而...     

PVA/P(AA-AM)水凝胶的制备及药物控制释放性能研究

以聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)为单体,过硫酸铵(APS)为引发剂、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,通过化学引发聚合制备互穿水凝胶PVA/P(AA-AM);用红外光谱(IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热法(DSC)及扫描电镜(SEM)等测试方法对其进行了表征,并对其溶胀性能、p H敏感性以及离子强度对溶胀性能的影响进行了研究;并考察了该凝胶分别在p H=6.86和p H=1.80介质中对药物异烟肼和烟酸的控制释放行为。结果表明,PVA/P(AA-AM)水凝胶具有良好的p H、离子强度敏感性,在两种介质中异烟肼的累积释放率均高于烟酸,但异烟肼在p H=1.80的介质中的释放速度和累积释放率均高于其在p H=6.86的介质,烟酸则结果恰好相反。所以这种水凝胶有望用作靶向药物释放的载体。     

交联聚乙烯醇水凝胶对胆红素的吸附性能研究

本文采用反相聚合的方法以戊二醛为交联剂合成了珠状交联聚乙烯醇凝胶，并研究了它对胆红素的吸附性能。结果表明交联聚乙烯醇对胆红素的体外吸附率受到吸附剂的交联度、颗粒直径、溶液中白蛋白的浓度、吸附温度及离子强度的影响。该类吸附剂对胆红素具有良好的吸附动力学性能。     

温敏性P(St-NIPAM)/PNIPAM-Ag复合微凝胶制备及性能研究

通过无皂乳液聚合和种子乳液聚合两步法合成苯乙烯与N-异丙基丙烯酰胺共聚物/聚N-异丙基丙烯酰胺[P(St-NIPAM)/PNIPAM]核-壳结构复合微凝胶, 再以其为模板在硝酸银水溶液中充分溶胀, 并以乙醇为还原剂, 在NH₃气氛条件下还原, 制备得到高分子微凝胶负载纳米银P(St-NIPAM)/PNIPAM-Ag的复合微凝胶材料. 通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、热分析(TGA)、紫外-可见分光光度计(UV-vis)、激光粒度分析等手段对复合微凝胶进行结构、组成和性质表征. 研究结果表明, 复合纳米银后的P(St-NIPAM)/PNIPAM-Ag复合微凝胶仍具有温敏性, 且其温度敏感性随壳层中复合纳米银含量的增加而减弱. P(St-NIPAM)/PNIPAM-Ag复合微凝胶对对硝基苯酚的还原反应具有良好的催化活性, 在45 min内基本将对硝基苯酚催化还原为对氨基苯酚.     

新型阳离子凝胶吸附剂对活性橙的吸附研究

采用分步聚合的方法,以醛、酮、胺为原料通过溶液缩聚制备了新型阳离子凝胶吸附剂,通过吸附实验研究了阳离子凝胶对活性橙K-GN模拟染料废水的吸附效果并对其吸附行为和机理进行探讨。实验结果表明阳离子凝胶对活性橙的吸附以静电引力和基团间相互作用为主,热力学参数显示该吸附是一个自发、吸热和熵增过程,吸附行为可用准二级动力学方程描述,吸附等温线符合Langmuir和Freundlich等温吸附模型,30℃时凝胶对活性橙的饱和吸附量可达709 mg/g。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO_2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2OTHF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N异丙基丙烯酰胺纳米SiO2复合水凝胶,并用FTIR和SEM对产物进行了表征.研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性.实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因.     

阳离子型温敏水凝胶的合成与性质

阳离子型温敏水凝胶的合成与性质王昌华卢英先曹维孝（北京大学化学与分子工程学院北京１００８７１）关键词热缩温敏水凝胶，Ｎ 异丙基丙烯酰胺，Ｎ 乙烯基吡啶氟硼酸盐，Ｎ 甲基 ４ 乙烯基吡啶硫酸甲酯盐水凝胶可看作是水溶或亲水高分子的一种亲水网络．多数...     

P(AMPS-co-HEMA)凝胶的合成与吸银性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,过硫酸钾(KPS)为引发剂,采用自由基水溶液聚合法制备P(AMPS-co-HEMA)共聚凝胶,通过傅里叶红外光谱(FT-IR)对材料结构进行了表征.研究单体配比、交联剂的用量、引发剂的用量对共聚凝胶吸水性能的影响,并在此基础上对凝胶的溶胀、吸银及消溶胀性能进行研究.结果表明,当单体摩尔比n(AMPS)∶n(HEMA)=2∶1,交联剂用量ω(MBA)=0.6％,引发剂用量ω(KPS)=0.8％,所制得的凝胶吸水性能最好;凝胶在蒸馏水中的溶胀过程属于松弛平衡扩散;凝胶在AgNO3溶液中60min左右达到消溶胀平衡,且当AgNO3溶液的浓度为0.05mol/L时,银离子吸附量最大,为0.04g/g,消溶胀速率最快.     

化学法制备高分子水凝胶的研究进展

综述了近年来采用化学法制备高分子水凝胶的研究工作进展。     

聚N-异丙基丙烯酰胺/纳米SiO2复合水凝胶的合成及溶胀性能

通过纳米SiO2的表面功能化,在其表面引入乙烯基功能基团,在H2O／THF的混合溶剂中,超声分散后,交联剂N,N′-亚甲基双丙烯酰胺存在时,于25℃下使其与N-异丙基丙烯酰胺共聚,制得聚N-异丙基丙烯酰胺,纳米SiO2复合水凝胶,并用FT-IR和SEM对产物进行了表征,研究了凝胶的溶胀动力学,消溶胀动力学和温度敏感性,实验结果表明,纳米SiO2的引入,改善了聚N-异丙基丙烯酰胺水凝胶在低温时的溶胀性能和在高温时对水的释放性能,并讨论了引起这些性能改变的原因。     

木素酚的合成及其与酶的吸附特性

以木材为原料,彩和室温相分离方法制得了可回收利用的生物高分子材料木素酚,研究了木素酚对纤维素酶和木 蛋白酶的吸附和解吸特性。结果表明,木素酚对这两种酶均有较强的亲和力,且可以通过改变溶剂使之解吸分离,木素能方便地回收再利用,有望成为功能性生物高分子材料。     

新型双孔蛋白质离子交换剂的制备及性能研究

本文以甲基丙烯酸缩水甘油酯为单体，三聚异氰尿酸三烯丙酯和二乙烯基苯为交联剂，甲苯和正庚烷为有机致孔剂，用原位聚合的方法合成新水性高分子载体。胺化反应后，得到含二乙胺基羟丙基的阴离子交换剂（树脂A）。研究了不同的合成配比对该树脂吸附牛血清白蛋白行为的影响，从而获得一个较佳的合成配方。在此基础上，采用固体颗粒与有机溶剂联合致孔模式，以硫酸钠颗粒为固体致孔剂，制备新型双孔离子交换剂（树脂B）。比较了两种树脂的孔结构及其对牛血清蛋白的吸附行为。结果表明，树脂A和树脂B均具有较高的吸附容量和较好的机械性能。由于树脂B内含有流动相可以对流通过的大孔结构，因此同时还具有相对较好的吸附动力学性能。     

PVA-PAMPS-PAA三元互穿网络型水凝胶的合成及其性能研究

以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)、丙烯酸(AA)以及聚乙烯醇(PVA)为原料,制备了PVA-PAMPS-PAA三元互穿网络型(T-IPN)水凝胶.红外分析表明,PVA与PAA以及PAMPS之间形成了较强的氢键,使得PVA分子上的C—O伸缩震动吸收峰移向了低波数处.X射线衍射以及电镜分析表明,当PVA用量较低时,PVA能均匀的穿插于凝胶网络中,形成完善的互穿网络结构,当PVA用量过高时,部分的PVA结晶而使得凝胶出现相分离.研究了该三元互穿网络型水凝胶的溶胀性能,结果表明,该水凝胶的平衡溶胀比在200至340之间,并且随着AA以及AMPS用量的增加,凝胶的溶胀速率以及平衡溶胀比均升高.该三元互穿网络型水凝胶在酸性溶液中和在碱性溶液中表现出截然不同的消溶胀性能;并且随着溶液pH的升高,凝胶在pH=9.0附近出现体积突变,表现出pH敏感性.通过研究T-IPN水凝胶的抗压缩性能发现,利用线型高分子、柔性高分子网络以及刚性高分子网络制备的三元互穿网络型水凝胶能在高溶胀比下保持较高的强度.溶胀比为180的T-IPN水凝胶,其最大抗压缩强度可达12.1 MPa.进一步研究发现,凝胶的组成以及溶胀比均对凝胶的抗压缩强度和压缩应变均存在较大的影响.     

硫代酰胺基螯合纤维的合成及其吸附性能研究

以腈纶纤维(PAN)为起始原料,分别经水合肼、乙二胺、二乙烯三胺预交联后,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作溶剂与硫化钠反应,合成了3种携硫代酰胺功能基可达6.8mmol/g·干纤维的螯合功能纤维。利用红外光谱、元素分析、热稳定分析、重量分析等对该螯合纤维的结构、性能等进行了表征;研究了该螯合纤维对Au3 ,Ag ,Pd2 等贵金属离子的吸附性能;考察了温度、pH、硫含量等对纤维吸附Ag 离子的影响。结果表明,纤维对Au3 ,Ag 等贵金属离子具有良好的吸附性能,对Au3 的吸附容量为800mg/g·干纤维;对Ag 离子的吸附容量可达1510mg/g·干纤维,并具有良好的吸附动力学特性,该螯合纤维可用于混合溶液中Ag(I)离子的吸附分离。     

含双亚砜及3-氨基吡啶螯合树脂的合成、表征及其吸附性能

合成了含双亚砜及3-氨基吡啶的新型螯合树脂,并进行了红外光谱、比表面积、孔径和元素分析表征。研究了不同pH下该树脂对Mn2 、Cd2 、Pb2 、Cu2 、Zn2 、Hg2 等金属离子的静态饱和吸附量以及在pH=6时该树脂对Hg2 的动力学吸附和热力学吸附。实验结果表明,该树脂对Hg2 的吸附量最大,达到0.82mmol/g,对Hg2 吸附属于液膜扩散控制。等温吸附研究表明,该树脂对Hg2 的吸附可用Langmuir方程描述。