氧化石墨烯、粘土納米復(fù)合水凝膠的研究與制備.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、水凝膠基于其優(yōu)異的溶脹/消溶脹特性、對外界刺激的響應(yīng)性及生物相容性,使其不僅在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用,而且在藥物傳輸、化學(xué)分離等方面也有著良好的應(yīng)用前景。但是,由于傳統(tǒng)水凝膠較差的機械性能,很大程度上限制了水凝膠的應(yīng)用。因此,如何提高水凝膠的機械性能已經(jīng)成為近年來科學(xué)界的一個具有挑戰(zhàn)性的重要課題。本文主要以無機粘土、表面改性氧化石墨烯(GO)作為為交聯(lián)劑,分別制備了具有較好機械性能的半互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)(semi-IPN)水凝膠;在此基

2、礎(chǔ)上制備了雙網(wǎng)絡(luò)(DN)納米復(fù)合水凝膠。主要研究工作如下:
  1.分別以改性鋰皂石(Laponite XLS,粘土S)作為交聯(lián)劑,N-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)作為單體,海藻酸鈉(SA)和四氧化三鐵(Fe3O4)作為添加劑,采用原位自由基聚合的方法制備了一系列聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)/SA/粘土/Fe3O4(NC水凝膠)多重響應(yīng)的半互穿網(wǎng)絡(luò)納米復(fù)合水凝膠,與傳統(tǒng)的有機交聯(lián)水凝膠(OR水凝膠)相比,NC水凝膠具有

3、較高的機械性能及溶脹度。
  2.首先通過氧化法制備了GO,然后用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(TMSPMA)對GO進行表面改性;并以TMSPMA改性GO作為交聯(lián)劑,NIPAM作為單體,SA作為添加劑,成功制備了一系列PNIPAM/SA/GO雙重響應(yīng)的半互穿網(wǎng)絡(luò)納米復(fù)合水凝膠。與傳統(tǒng)水凝膠相比,PNIPAM/SA/GO水凝膠不僅具有較高的機械性能,而且具有較快的溶脹/消溶脹速率,對溫度的敏感性也大為增強。
  3.在以上

4、研究的基礎(chǔ)上,本節(jié)進一步采用無機GO作為添加劑,首先,通過原位自由基聚合的方法,以NIPAM作為單體,有機物N,N'-亞甲基雙丙烯酰胺(BIS)為交聯(lián)劑制備了單網(wǎng)絡(luò)的PNIPAM傳統(tǒng)水凝膠;然后,將其靜置于一定濃度的丙烯酸(AA)水溶液中浸泡48 h達到溶脹平衡;最后,通過紫外光引發(fā)的方法制各了一系列PNIPAM/AA/GO雙網(wǎng)絡(luò)納米復(fù)合水凝膠。實驗結(jié)果表明,PNIPAM/AA/GO水凝膠的溶脹/消溶脹速率明顯好于傳統(tǒng)水凝膠的溶脹/消溶

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