高强度温度/pH敏感型复合水凝胶的制备及性能研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

(1)探究温敏型/pH敏感型双重响应复合水凝胶的制备以及形成机理。

(2)明确纳米水凝胶的温敏性/pH敏感性的具体机制,以及对凝胶溶胀率、形貌、体积等方面的影响。

(3)比较不同纳米粒子对水凝胶力学性能的增强作用。

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2. 国内外研究现状分析

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3. 研究的基本内容与计划

(1)明确TEMPO氧化纤维素的制备工艺参数,研究所得纳米纤维素的微观形貌、透光率以及羧基含量等性质。

(2)拟采用聚(N-异丙基丙烯酰胺)为第一层网络骨架,海藻酸钠和Ca2 为第二层网结构,完成温敏型/pH敏感型复合水凝胶的双网络构建,调控不同单体比例,确定最佳路线。

(3)通过将微量的TEMPO氧化纳米纤维素、纳米二氧化硅和纳米粘土分散在水凝胶的网络中合成力学增强的温敏型/pH敏感型复合水凝胶,并通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-R)、X射线衍射(XRD)等表征手段研究这些纳米粒子在凝胶中的作用。

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4. 研究创新点

(1)制备凝胶同时实现温敏和pH敏感性,扩展凝胶用途。

选用基体N-异丙基丙烯酰胺和海藻酸钠,所得凝胶生物相容性好、密度低、透光率好。

(2)TEMPO纤维素长径比高,制备工艺成熟且温和,所得纤维素带官能团-COOH,较常规CNC、CNF等纳米纤维素具有更多的可能性值得挖掘。

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