壳聚糖基粘韧水凝胶的制备及其应用研究

发布时间：2021-11-01 16:49

　　水凝胶因其具有高含水量、与自然组织类似的特性而受到了科学界的广泛关注。然而,现阶段绝大多数水凝胶粘性较低,力学性能较差并且性质过于单一,无法达到应用标准。因此,制备一种具有多功能性的粘韧水凝胶具有十分重要的意义。本论文首先利用三氯化铁溶液作为溶剂来实现一步法溶解并交联壳聚糖,并将其引入到聚丙烯酰胺化学交联网络中成功地制备了一种由三氯化铁溶液介导的壳聚糖粘韧水凝胶。基于壳聚糖分子中丰富的功能性基团的存在,该水凝胶可以与各种有机/无机固体材料以及生物组织之间产生分子间作用力,从而表现出优异的粘结性能。令人惊讶的是,这种粘结能力还表现出一定的可重复性,大大克服了传统化学锚固不可重复使用的缺点,提高了水凝胶的使用效率。此外,壳聚糖网络的引入,使得该水凝胶表现出较高的机械性能,断裂应力高达135 kPa,断裂应变大于2300%。与此同时,由于三氯化铁溶液作为水凝胶的溶剂,也赋予了水凝胶一定的导电能力并表现出良好的应变敏感性。为了在保持优异粘韧特性的同时,进一步提高水凝胶的功能性。在此,我们又利用磷酸这种集高导电性、耐高温性和过冷特性于一身的酸性电解质,以磷酸和水作为混合溶剂引入到化学交联的聚丙烯... 

【文章来源】：长春工业大学吉林省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

A-U水凝胶的（a）分子结构及其（b）形成机理图

第1章绪论3图1.2干酪素-聚丙烯酰胺水凝胶的（a）制备过程及其形成机理；（b）粘韧性能展示。1.2.3基于核苷酸的粘韧水凝胶核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位，是体内合成核酸的前身物。由于其良好的生物相容性、水溶性和结构多样性，在药物传递、分子包封、和传感等领域受到广泛关注[26,27]。令人印象深刻的是，核苷酸独特的分子结构使其具备了形成非共价相互作用的可能性，以构建粘附界面和提高机体内聚力。张等人[28]采用一锅法成功地合成一种由核苷酸驱动的粘韧水凝胶。具体实验方案为：以单磷酸腺苷为模型，将其引入丙烯酰胺和2-（二甲基氨基）甲基丙烯酸乙酯共聚物网络中。由于静电相互作用和氢键的形成，单磷酸腺苷的加入不仅显著地提高了水凝胶的机械强度，也使得水凝胶在皮肤和各种固体材料上表现出非凡的粘附力。图1.3核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备工艺及其形成机理。

第1章绪论3图1.2干酪素-聚丙烯酰胺水凝胶的（a）制备过程及其形成机理；（b）粘韧性能展示。1.2.3基于核苷酸的粘韧水凝胶核苷酸是核糖核酸及脱氧核糖核酸的基本组成单位，是体内合成核酸的前身物。由于其良好的生物相容性、水溶性和结构多样性，在药物传递、分子包封、和传感等领域受到广泛关注[26,27]。令人印象深刻的是，核苷酸独特的分子结构使其具备了形成非共价相互作用的可能性，以构建粘附界面和提高机体内聚力。张等人[28]采用一锅法成功地合成一种由核苷酸驱动的粘韧水凝胶。具体实验方案为：以单磷酸腺苷为模型，将其引入丙烯酰胺和2-（二甲基氨基）甲基丙烯酸乙酯共聚物网络中。由于静电相互作用和氢键的形成，单磷酸腺苷的加入不仅显著地提高了水凝胶的机械强度，也使得水凝胶在皮肤和各种固体材料上表现出非凡的粘附力。图1.3核苷酸驱动的粘韧水凝胶的制备工艺及其形成机理。

【参考文献】：
期刊论文
[1]High-performance PVDF-HFP based gel polymer electrolyte with a safe solvent in Li metal polymer battery[J]. Jing Jie,Yulong Liu,Lina Cong,Bohao Zhang,Wei Lu,Xinming Zhang,Jun Liu,Haiming Xie,Liqun Sun.  Journal of Energy Chemistry. 2020(10)



本文编号：3470451