【摘 要】
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凝胶是溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接所形成的三维空间网状结构,并且结构空隙中充满了分散介质。凝胶可以按照不同的标准进行分类,根据有无环境响应性可分为传统凝胶与智能凝胶。智能型凝胶受外界中物理或化学刺激下,如温度、光照、p H、电场等,其自身结构、物理性质、化学性质会发生显著的变化。因此,智能型凝胶在药物运载、生物传感、表面防污等领域有着十分广泛的应用。而光响应性凝胶由于其响应因
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凝胶是溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接所形成的三维空间网状结构,并且结构空隙中充满了分散介质。凝胶可以按照不同的标准进行分类,根据有无环境响应性可分为传统凝胶与智能凝胶。智能型凝胶受外界中物理或化学刺激下,如温度、光照、p H、电场等,其自身结构、物理性质、化学性质会发生显著的变化。因此,智能型凝胶在药物运载、生物传感、表面防污等领域有着十分广泛的应用。而光响应性凝胶由于其响应因素光源可控易得、绿色无污染一直是研究的热点之一。最突出的光响应单元之一是偶氮苯(Azo),它具有稳定的反式异构体和亚稳的顺式异构体。在光照下,两种异构体之间存在可逆转变,导致分子构型、吸收光谱和偶极矩发生重大变化。偶氮化合物由于其合成简单、光异构化效率高,近年来在构建光响应水凝胶方面得到了广泛的研究,本文利用其设计了两端疏水,中间亲水的ABA型凝胶剂作为小分子交联剂制备凝胶并对其环境响应性能进行研究:(1)将低分子量偶氮苯衍生物凝胶剂作为客体分子,环糊精改性的透明质酸作为主体大分子,通过主客体作用构筑凝胶,凝胶的驱动力主要依赖于偶氮苯与环糊精疏水空腔之间的主客体作用以及透明质酸分子内和分子间的氢键作用。这两个驱动力同时为凝胶的光响应性能和温度响应性能奠定了基础,通过流变测试、扫描电镜等测试了凝胶的粘弹性及对其环境响应性进行了定量分析。(2)基于静电作用构筑了偶氮苯类智能凝胶,调节合适的p H值制备稳定均匀的海藻酸钠溶液,与偶氮苯衍生物凝胶剂简单混合,通过偶氮苯氮正离子与海藻酸钠阴离子之间的静电作用构筑水凝胶,同时海藻酸钠溶液内的氢键作用加强了凝胶网络的交联,增强了凝胶的粘弹性,通过不同测试分析了凝胶的环境响应性能。提出了利用小分子偶氮苯衍生物作为交联剂的智能凝胶构筑策略;探索了凝胶形成的不同作用力如:主客体作用、氢键作用、静电作用等,对偶氮苯类智能凝胶的多重刺激响应性进行了研究。
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