P(NIPAM-AAPBA)微凝胶在溶液中和包埋在PPAm水凝胶膜中葡萄糖敏感动力学研究

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微凝胶的快速响应性使其在药物控释、生物传感器、化学分离、生物材料和催化等方面具有广泛的应用。关于微凝胶动力学方面的研究多数集中在温敏性的P(NIPAM)微凝胶，而对化学物质响应性微凝胶的动力学研究较少。在第一个课题中我们通过沉淀聚合法合成单分散的P(NIPAM-AAc)微凝胶，然后在EDC的催化下用3-氨基苯硼酸(3-APBA)对微凝胶进行改性，制备出P(NIPAM-AAPBA)微凝胶。通过动态光散射检测改性后的微凝胶仍具有很好的温敏性，并且具有非常好的葡萄糖敏感性。通过浊度法研究由葡萄糖引起的P(NIPAM-AAPBA)的溶胀行为，发现P(NIPAM-AAPBA)微凝胶需要100 s左右的时间才能达到溶胀平衡，比文献中报道的P(NIPAM)微凝胶由温度引起的收缩行为达平衡所需时间为纳秒或毫秒级高出很多。实验发现苯硼酸基团与葡萄糖之间的反应速率是葡萄糖微凝胶溶胀过程的“决速”步骤。接着考察了在各种条件下微凝胶中的苯硼酸与葡萄糖的反应速率常数，并且把它们与相同条件下3-氨基苯硼酸与葡萄糖的反应速率常数进行对比，结果表明微凝胶结构的存在对反应速率有影响：当微凝胶处在溶胀状态时对苯硼酸与葡萄糖的反应起促进作用，而当微凝胶处在收缩状态时对苯硼酸与葡萄糖的反应起阻碍作用。最后还发现，尽管由葡萄糖引起的微凝胶的溶胀过程所需时间在100 s左右，但是与具有相同结构的大块水凝胶(大约需要几天或几个小时)来说反应速率还是快了很多。　　包埋微凝胶的复合水凝胶作为一种新型水凝胶材料由于能够把微凝胶的刺激响应性和水凝胶的机械性结合起来，在快速响应水凝胶、药物控释、传感器等方面具有重要应用。在第二个课题中把制备好的P(NIPAM-AAPBA)微凝胶通过光引发聚合的方法在温度低于P(NIPAM-AAPBA)相转变温度的情况下包埋在PAAm水凝胶中，考察水凝胶对微凝胶温度敏感性和葡萄糖响应性的影响。实验发现，被包埋在水凝胶中的微凝胶仍然具有很好的温敏性和葡萄糖敏感性，但是与第一个课题的研究相比，微凝胶包埋到水凝胶以后对葡萄糖的响应速度大大变慢，特征溶胀时间符合Tanaka方程，高分子链的重排过程是决速步骤。

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作者
邢淑莹;
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作者单位

南开大学;

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授予单位南开大学;
学科高分子化学与物理
授予学位硕士
导师姓名张拥军;
年度 2011
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类
关键词
葡萄糖敏感微凝胶,复合水凝胶膜,响应速度,特征溶胀时间,药物控释,沉淀聚合法;

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