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《探析多孔智能水凝膠的合成與性能》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)化學(xué)工程與生物工程學(xué)系博士學(xué)位論文多孔智能水凝膠的合成與性能姓名：趙騫申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：孫建中20090401浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摘要本文采用一種新型的冰凍聚合法合成了具有多孔結(jié)構(gòu)并能隨環(huán)境變化迅速發(fā)生體積相轉(zhuǎn)變的智能水凝膠，并提出了調(diào)節(jié)凝膠微觀孔結(jié)構(gòu)的新方法。在Ⅳ．異丙基丙烯酰胺(NIPAAm)冰凍聚合的過程中加入十二烷基二甲基芐基溴化銨(DDBAB)，它能與水溶性引發(fā)劑過硫酸銨(APS)原位反應(yīng)生成一種不溶于水的引發(fā)劑十二烷基二甲基芐基過硫酸銨(DDBAPS)，DDBAPS在水中以數(shù)百納米的團聚體的形式存在，從而形成了一種獨特的非均相引發(fā)體系，使制備而得
2、的聚Ⅳ-異丙基丙烯酰胺(PNIPA)水凝膠具有相互聯(lián)通的大孔結(jié)構(gòu)．這種水凝膠對溫度變化能做出超快速的體積相轉(zhuǎn)變。在DDBAB存在的條件下，用二氧六環(huán)與水的混合溶劑作為NIPAAm冰凍聚合的溶劑，研究了混合溶劑中不同二氧六環(huán)濃度對所得水凝膠宏觀與微觀形貌的影響，并深入分析了產(chǎn)生這些影響的原因。隨著合成所用混合溶劑中二氧六環(huán)濃度的增加，原位反應(yīng)生成的非均相引發(fā)劑DDBPAS團聚體尺寸減小，從而使所得非均相凝膠逐漸趨于均相，其微觀形貌也由相互聯(lián)通的多孔結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)椴幌嗦?lián)通的多孔結(jié)構(gòu)。具有不相聯(lián)通多孔結(jié)構(gòu)的PNIPA水凝膠能用來進行乳液的快速濃縮。制備多孔PNIPA水凝膠時加入PVA，可阻止或減緩原
3、位生成的DDBAPS團聚體的聚并。聚并的速率與團聚體的尺寸可以根據(jù)PVA用量的多少進行調(diào)控。通過對團聚體尺寸的控制，可以合成一系列具有不同尺寸孔結(jié)構(gòu)的水凝膠。制備了一種新型的多孔性殼聚糖／PNIPA半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，然后通過戊二醛橋鍵將辣根過氧化物酶(HRP)固定到這種半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠上，研究了固定化酶的穩(wěn)定性，并用其催化了丙烯酰胺的聚合。此外，還提出了一種用熱敏性載體固定化酶進行催化反應(yīng)的新工藝。通過對具有多孔結(jié)構(gòu)的聚丙烯酰胺(PAAm)水凝膠的堿性水解，合成了具有超快速pH響應(yīng)性與高溶漲率的陰離子PAAm水凝膠。關(guān)鍵詞：水凝膠；N一異丙基丙烯酰胺；十二烷基二甲基芐基溴化銨；冰凍聚合；溫
4、度敏感；pH敏感；多孔性；超快速響應(yīng)浙江大學(xué)博上學(xué)位論文AbstractInthisstudy,Anoveltechniquetosynthesizemacroporoushydrogelswithultrarapidenvironmentalsensitivepropertieswasproposed．Moreover，theporousstructuresofhydrogelswerecontrolledbyseveralmethods．Anovelfreezingpolymerizationmethodofsynthesizingmacroporouspoly(N-isopropyl
5、acrylamide)(PNIPA)hydrogelswasproposed．PolymerizationprocessWastakenplaceinthepresenceofdodecyldimethylbenzylammoniumbromide(DDBAB)．Ahydrophobicinitiatordodecyldimethylbenzylammoniumpersulfate(DDBAPS)wasprovedtobeproduced／nsitubythereactionofDDBABandthewater-solubleinitiatorammoniumpersulfate(APS)
6、，andaheterogeneousinitiationmechanismWasproposed．Theresultedpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPA)hydrogelsweremacroporouswithlargeswellingratiosandultrarapidthermoresponcerates．Mixedsolventswhichwerecomposedofpurewaterand1,4一dioxandatvariousconcentrationswereusedinsteadofpurewaterduringthenovelfreezi
7、ngpolymerizationprocess．TheaggregatesizeofthehydrophobicinitiatorDDBAPSbecamesmallerwhentheconcentrationoF1，4一dioxaneincreased．Theeffectsofthemixedsolventonmorphology，swellingratio，andthermoresponsekineticsofther
