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水凝胶材料是指能迅速吸收并保持大量水分但与水不相溶的高分子聚合物,它同时具有高分子的电解质特性与三维网络结构,是集吸水、保水、缓释于一体的功能高分子材料。可以对外界刺激产生响应且粒径在1-1000nm的水凝胶粒子被称作智能纳米水凝胶。智能纳米水凝胶具有高稳定性、高比表面积、高含水量、刺激响应性等优点,吸引了广大研究者的关注,被广泛应用于药物缓释、医学诊断、生物传感器、生物材料、催化剂载体等方面。小尺寸纳米水凝胶因与生物大分子具有相近的尺寸,在生物材料、药物缓释、蛋白质分离等方面具有重要的应用前景;智能纳米水凝胶可对外界刺激如温度、pH、磁场、光等产生响应,在诸多领域具有重要应用。本文针对小尺寸智能纳米水凝胶的合成以及应用做出了以下努力。1.以N-叔丁基丙烯酰胺(TBA),N-异丙基丙烯酰胺(NIPA),丙烯酸(AA)为单体,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)为交联剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为分散剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为催化剂,采用自由基聚合反应,合成了一系列小尺寸纳米水凝胶,并研究了温度、交联剂、分散剂和单体配比对小尺寸纳米水凝胶粒径及分散性的影响,分别表现为:合成温度在40℃以下粒径大,多分散系数大,40℃以上粒径小,多分散系数小,合成小尺寸纳米水凝胶的最佳温度为60℃;Bis浓度由0.2mol%增大至20mol%的过程中,纳米水凝胶粒径均在100nm以下,但多分散系数在2mol%时,出现极小值,合成小尺寸纳米水凝胶的最佳交联剂浓度为2mol%;分散剂SDS的量越大,粒径越小,多分散系数越大,合成小尺寸纳米水凝胶的最佳分散剂浓度为0.04wt.%;单体配比对小尺寸纳米水凝胶粒径及分散性的影响不明显。2.以N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和对乙烯基苯硼酸(VPBA)为功能单体,Bis为交联剂,SDS为分散剂,APS为引发剂,通过自由基聚合反应,合成了温度和葡萄糖双重敏感的小尺寸智能纳米水凝胶,探讨了pH和VPBA含量对P(NIPA-co-VPBA)智能纳米水凝胶粒径、温敏性及糖敏性的影响,得到结论如下:合成的纳米水凝胶粒径在300nm以下,分散性良好;pH对粒径及温敏性无影响;粒径随VPBA含量的增加先增大后减小,温敏性随VPBA含量增加变化很小;P(NIPA-co-VPBA)智能纳米水凝胶在pH为9.50的缓冲溶液中对葡萄糖具有响应性,VPBA含量为10%的P(NIPA-co-VPBA)智能纳米水凝胶响应最为强烈;利用颜色变化初步将P(NIPA-co-VPBA)智能纳米水凝胶应用于快速无创检测葡萄糖。