酚醛树脂凝胶的制备及其在细胞冻存中的应用开题报告

全文总字数：5034字

1. 研究目的与意义（文献综述）

酚醛树脂由于其优异的性能而被广泛应用于各个领域。¹国内酚醛树脂研究方向主要为新型酚醛树脂的合成、酚醛树脂改性、反应体系的改良、固化剂的研究与改良等。^2-4 但是目前对于酚醛树脂凝胶方向的研究内容较少，关于酚醛树脂凝胶的应用有常规酚醛树脂和水溶性酚醛树脂以凝胶方法制备性能优异的交联剂，常常应用于石油化工、胶黏剂和建筑材料。^5,6

水凝胶是一种亲水的能够保留大量水分子或生物体液的三维网状结构胶 体，随着对水凝胶研究的深入，发现水凝胶具有可调节的物理和化学性能、可 功能化、具有与细胞外基质类似的结构特点。⁷目前国内近年来的凝胶方向大致为自愈合凝胶、高分子凝胶、复合型高分子凝胶的制备等，例如壳聚糖与大分子多糖等^8-11。其中自愈合水凝胶成为研究热点，自愈合水凝胶是一类通过动态共价键或非共价键可逆反应交联而成的，目前已经在生物医学、药物运输、细胞和组织工程中有广泛的应用。^12-14尽管水凝胶具有许多用于冷冻保存的优势，但最大的问题是难以去除水凝胶膜而不损伤细胞，这也是水凝胶冻存体系存在缺陷的原因。酚醛树脂水凝胶的优势在于水相较于有机溶剂对细胞的毒性较低。但存在水与酚醛树脂兼容性不佳，配方单一，不能通过不同配比在升温碳化后制得不同孔径的通孔骨架等缺陷。另一种是由有机低分子凝胶因子形成的凝胶，其与传统的共价键交联形成的三维网状结构的高分子或生物凝胶不同^15,16, 有机低分子凝胶具有热可逆性和对外部环境变化的敏感特性，用途广泛。¹⁷与其相似，利用酚醛树脂预聚物来代替有机低分子形成的凝胶在结构上有相似性。目前国内有利用高分子凝胶做为粘结剂¹⁸和蓄冷剂¹⁹的先例。

而本课题通过利用酚醛树脂固化后所产生的特殊通孔结构与相应有机溶剂承担连续相配合制成凝胶体系，在固化与升温碳化后形成作为细胞冻存的载体骨架。技术思路为控制酚醛树脂预聚物的合成条件与不同配比的有机溶剂合成酚醛树脂凝胶。并且利用有机溶剂凝胶可以做到结构多变可控的性质，通过酚醛树脂的交联固化形成特殊结构，在高温碳化后创造能够保护细胞的受限空间，并且拥有优异于单一水凝胶体系的多样化的通孔多孔结构，用于细胞冻存载体。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）材料制备：利用碱法合成合适的酚醛树脂，保证分子量适中、水溶比可控的酚醛树脂。与相应有机溶剂制备成凝胶，并经高温碳化处理后，形成结构上具有通孔多孔的分级结构。

（2）材料表征：利用相关设备对材料进行表征，扫描电镜( sem) 测试

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成论文翻译；明确研究内容，了解研究所需原材料和实验仪器，熟悉实验操作。确定方案，完成开题报告；

第4—7周：用碱作催化剂合成合适的酚醛树脂；

第8－14周：熟悉不同体系酚醛树脂凝胶的合成工艺，结合表征手段对材料进行表征分析；

4. 参考文献（12篇以上）

1. 徐雁茹,张浩楠,翟华敏,任浩.酚醛树脂的研究现状、工业化应用需求及展望[j].中国胶粘剂,2019,28(09):54-62.

2. 王潜龙,惠学志,艾健强.二乙烯三胺酚醛树脂凝胶调剖体系研制及应用[j].钻采工艺,2019,42(01):93-95 7.

3. 郭雨仙,郝思源,袁轶智,李明泽.酚醛树脂凝胶体系组分优化设计及性能评价[j].中国石油石化,2017(06):77-78.

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