基于分子識別的宏觀自組裝水凝膠的環(huán)境響應性研究.pdf

1、本文制備了一種新型的基于分子識別的宏觀自組裝水凝膠，提出了一種實現(xiàn)不同功能性水凝膠的宏觀組合的簡單新方法。宏觀上來講，該凝膠具有非均相結構，當外界環(huán)境發(fā)生變化時，會產(chǎn)生一種特殊的可調(diào)控的彎曲形變。
　　首先合成了溫度敏感型的雙組分自組裝水凝膠。選擇以N-異丙基丙烯酰胺、6-丙烯酰胺基-β-環(huán)糊精單體共聚而成的凝膠作為主體凝膠;以丙烯酰胺、丙烯酰胺基-金剛烷胺單體共聚而成的凝膠作為客體凝膠?；讦?環(huán)糊精與金剛烷胺分子識別的主客體作

2、用，兩種凝膠會發(fā)生自組裝形成新的雙組分凝膠。主體凝膠與客體凝膠對溫度的敏感性不同。當外界溫度高于最低臨界溶解溫度(LCST)時，主體凝膠發(fā)生體積上的收縮，而客體凝膠仍然保持其初始形狀，自組裝凝膠會發(fā)生彎曲。這種彎曲形變可以通過改變外界溫度、功能性單體6-丙烯酰胺基-β-環(huán)糊精的含量和加入PVA來調(diào)控。
　　其次合成了pH敏感型雙組分自組裝水凝膠。以丙烯酰胺、6-丙烯酰胺基-β-環(huán)糊精、甲基丙烯酸(MAA)三元共聚而成的凝膠作為主體

3、凝膠;客體凝膠組分不變。基于分子識別作用，兩種不同pH敏感性的凝膠會發(fā)生自組裝。將得到的雙組分凝膠置于不同pH的緩沖溶液中，結果發(fā)現(xiàn)當pH處于較低值時，該凝膠會發(fā)生彎曲;當pH變大時，該凝膠會慢慢溶脹，恢復到原來的形狀。同理，自組裝凝膠的形變可以通過調(diào)節(jié)pH、MMA的含量來實現(xiàn)。
　　最后，本文深入探討了主體凝膠的溶脹動力學理論，驗證了雙組分自組裝凝膠的彎曲形變的規(guī)律。合成的基于主客體作用的宏觀自組裝水凝膠具有環(huán)境響應性，其響應機