昆明理工大学助研项目.ppt概要.ppt

模板来自于 * 模板来自于 * 水凝胶微球的制备与表征 小组负责人：吴易梅 小组成员：杨海波、胡向明 黄福山、孙景阳 指导老师：苏红莹老师 实验结果 前期准备 1 实验安排 2 进行实验 3 4 目 录 一、水凝胶定义 水凝胶（Hydrogel）是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。 前期准备 二、水凝胶的性能特点 前期准备 1、水溶胀性，交联聚合物 2、亲水性，可吸水达自身重量的数千倍 3、三维网状结构，在水中不溶解 4、能够感知外界微小刺激（智能水凝胶） 三、水凝胶的分类 前期准备 1、根据水凝胶网络键合的不同，可分为物理凝胶和化学凝胶 2、根据水凝胶对外界刺激的响应情况可分为传统水凝胶和环境敏感水凝胶两大类 3、根据合成材料的不同，水凝胶又分为合成高分子水水凝胶和天然高分子水凝胶 4、根据水凝胶的尺寸，可以分为有宏观凝胶与微观凝胶（微球） 四、水凝胶的应用 前期准备 1、日用品：女卫生巾、尿布、生理卫生用品、香料载体 2、工业用品：水分离、废水处理、空气过滤、包装材料 3、农业、土建：在农用薄膜、农业园艺用保水材料、污泥固化 4、生物医学领域：烧伤涂敷物、移植、?隐型眼镜、生物分子、细胞的固定化 五、水凝胶微球的制备方法 前期准备 1、利用高分子间的相互作用，通过物理组用力“自组装”形成纳米水凝胶； 2、通过单体聚合合成纳米水凝胶，聚合过程可以在均相体系中进行，也可以在具有纳米尺寸的异相环境中进行； 3、通过高分子间的化学交联形成纳米凝胶； 4、利用纳米材料加工方法，如“平板印刷术”或“微流体”等技术来制备纳米水凝胶。 反相微乳液法制备微球 反相微乳液法（Reversed-phase microemulsion method），通过寻找 一种或多种微乳液的配制方法来合成出不同尺寸和形状的粒子，从而 得到所需性质的相关材料的一种材料制备方法。 反相微乳液聚合往往使用质量分数大于10%的表面活性剂,无论对微乳 液的制备还是其稳定性来说，表面活性剂都起着重要的作用，所以在 后面的试验中探索用不同的表面活性剂来制水凝胶微球尤为关键。 材料基础：葡聚糖天然高分子 交联方式：反相微乳液 + 化学交联 可控因素：交联剂结构、交联程度、微乳液的公构成等 周 一 三丶五 二 四 下午（1：30开始） 吴易梅、胡向明 下午（1:30开始）杨海波、黄福山、孙景阳 单周下午（1:30开始） 吴易梅、胡向明 下午（4:30开始） 吴易梅、胡向明 实验安排 实验进展及结果 一、氧化葡聚糖的制备及表征 方法：采用高碘酸钠氧化的方法对葡聚糖进行氧化，制备分子链上具有 多个醛基的葡聚糖衍生物，其反应方程式如图所示。 氧化葡聚糖的表征 葡聚糖及氧化葡聚糖的红外光谱图（1：氧化葡聚糖；2：葡聚糖） 由红外图谱可知氧化葡聚糖红外图谱上在1731.88 处有一峰，此峰为醛基上的-C=O-伸缩振动峰，而在葡聚糖的红外图谱上无此峰，说明葡聚糖经氧化其分子上的羟基变成了醛基，葡聚糖变成了氧化葡聚糖；另外从图谱上还可以看出，氧化葡聚糖除上述醛基上的-C=O-伸缩振动峰外，其他的峰基本与葡聚糖的红外吸收峰一致，说明葡聚糖分子上的羟基部分变成了醛基。 二、氧化葡聚糖醛基的滴定 实验中采用盐酸羟胺滴定的方法对制备的氧化葡聚糖醛基进行 滴定，其原理如下所示： 配制标准氢氧化钠溶液 酚酞指示剂的配制 用碱式滴定管标定配制的氢氧化钠溶液 配制甲基橙指示剂 氧化葡聚糖醛基测定 三、葡聚糖水凝胶的制备 葡聚糖水凝胶的制备采用还原胺化反应进行，其反应机理如图所示： 实验现象 交联葡聚糖的制备（失败） 交联葡聚糖的制备（成功） 葡聚糖水凝胶的表征 氧化葡聚糖交联前（1）后（2）的红外光图谱 由红外图谱可知氧化葡聚糖红外图谱上在1731.88处所示的醛基上的-C=O- 伸缩振动峰消失，表示氧化葡聚糖上的醛基和乙二胺上的氨基反应生成亚氨基。葡聚糖凝胶上没有醛基，全部与乙二胺反应 红外图谱 四、反相微乳液法制备葡聚糖水凝胶微乳球 制备方法： 1、以span 80为表面活性剂，乙二胺为交联剂，以环己烷