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《溫敏及離子響應型智能材料的制備及構效關系研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、附件2論文中英文摘要格式作者姓名：巨曉潔論文題目：溫敏及離子響應型智能材料的制備及構效關系研究作者簡介：巨曉潔，女，1980年05月出生，2005年09月師從于四川大學褚良銀教授，于2008年06月獲博士學位。中文摘要將“主-客體”分子（離子）識別特性引入到溫度響應型智能材料當中，可以構造出新型的智能高分子材料，更好地應用于藥物可控釋放、生物或化學傳感器、記憶元件開關、生物及化學分離體系、酶和細胞的智能固定化等高新技術領域。由于金屬離子對生物體各種復雜的新陳代謝活動起著核心的作用，如細胞內(nèi)外存在明顯的離子梯度差以維持細胞的膜電位，調(diào)解細胞的體積和保證正常的新陳代謝；此外，一
2、些重金屬離子（如Pb2+、Hg2+）在很低濃度時就對生物具有極強的毒性。因此，研究具有金屬離子識別特性的智能高分子材料具有極其重要的理論價值和實用意義，在生物化工、醫(yī)藥以及環(huán)境等領域具有廣闊的應用前景。本文將冠醚的離子識別特性與聚(N-異丙基丙烯酰胺)（PNIPAM）的溫敏特性相結合，設計并成功制備了一系列新型離子識別型溫敏智能材料（包括高分子、水凝膠及微球等智能材料），探明了其制備方法和工藝條件，系統(tǒng)研究了其離子識別及溫度響應特性，并考察了其響應特性與微觀結構之間的構效關系，取得了創(chuàng)新性的研究成果。PNIPAM是一類具有低臨界溶解溫度（LCST）的溫敏性聚合物，其均聚物的
3、相變溫度在30~34oC之間，比較接近人體溫度，并且對溫度感應非常靈敏，具有較快的溫度響應速度。冠醚是第一代人工合成的主體化合物，其分子結構中具有大環(huán)空腔結構，能夠選擇性地絡合金屬離子，當金屬離子與冠醚空腔尺寸相匹配時，冠醚作為主體分子，通過離子-偶極相互作用與特定的金屬離子形成具有一定穩(wěn)定性的“主-客體”配合物。本研究采用自由基引發(fā)共聚反應將冠醚分子引入到PNIPAM溫敏智能材料中，從而制備了同時具有離子識別和溫度響應特性的新型智能材料。本論文研究工作的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點表現(xiàn)在以下幾個方面：1在國內(nèi)外首次成功合成一種新的帶有雙鍵的冠醚單體——順-二苯并-18-冠-6-丙烯酰
4、胺（cis-DBCAm），并通過自由基共聚法成功制備了一種新型的離子識別型溫敏共聚高分子——P(NIPAM-co-cis-DBCAm)。研究結果表明，該P(NIPAM-co-cis-DBCAm)高分子具有良好的離子識別響應特性，高分子主鏈上的cis-DBCAm選擇性地絡合K+或Cs+后，冠醚環(huán)由于參與配位作用發(fā)生構象反轉，從而誘導高分子的LCST向更低溫度方向遷移，這是一種完全不同于現(xiàn)存離子響應特性的新模式。相關研究成果參見：JuXJ,etal,Macromol.RapidCommun.(2008ImpactFactor:3.907),2006,27:2072-2077(*
5、該論文被選為當期雜志“封面文章(FrontCoverStory)”發(fā)表，發(fā)表后連續(xù)兩個月成為“訪問次數(shù)最多的文章(Most-AccessedArticles)”（在兩個月中分別排Most-AccessedArticles第六和第九）)。2通過改變合成溫度，可控制備了具有不同內(nèi)部微觀結構的PNIPAM水凝膠，首次采用掃描電鏡（SEM）對凝膠的不同微觀結構進行了表征分析，研究發(fā)現(xiàn)，在25oC（低于LCST）下制備的PNIPAM水凝膠呈現(xiàn)出均質(zhì)的網(wǎng)狀微觀結構；在60oC（高于LCST）時制備的PNIPAM水凝膠其微觀結構是由大量亞微米級的凝膠微粒簇構成的非均質(zhì)結構。水凝膠的平衡及
6、動態(tài)溫敏特性研究結果表明，微觀結構不同的PNIPAM水凝膠在水中均表現(xiàn)出良好的溫度響應特性，但溫敏行為表現(xiàn)明顯不同：具有均質(zhì)網(wǎng)狀結構的PNIPAM水凝膠，其響應溫度的平衡體積相變程度較大；而具有非均質(zhì)微觀結構的PNIPAM水凝膠對環(huán)境溫度變化的響應速率較快，能夠迅速響應環(huán)境溫度變化并快速釋放內(nèi)載的NaCl模擬藥物，表現(xiàn)出更為靈敏的溫敏控制釋放特性。相關研究成果參見：JuXJ,etal,SmartMater.Struct.,2006,15:1767-1774;LiPF,JuXJ,etal,Chem.Eng.Technol.,2006,29:1333-1339(*該論文發(fā)表后立
7、即成為“訪問次數(shù)最多的文章(Most-AccessedArticles)”（在2007年12月排Most-AccessedArticles第四，在11/2007-10/2008和12/2007-11/2008兩次年度Most-AccessedArticles排名中均排第五））.3首次成功制備了苯并-18-冠-6-丙烯酰胺（BCAm）與NIPAM共聚的新型溫敏的離子識別型交聯(lián)水凝膠P(NIPAM-co-BCAm)。研究發(fā)現(xiàn)，P(NIPAM-co-BCAm)水凝膠具有良好的離子識別和溫度響應特性：當BCAm識別特定的金
