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在本研究论文中,尝试将小分子水凝胶与高分子水凝胶混合,制备了一种新颖的复合水凝胶。首先使用扫描电镜(SEM)观察胶体的微观结构,并进行力学强度测试。与小分子水凝胶相比,复合水凝胶的稳定性和力学强度有了显著的增强。随后,主要研究这类新型复合水凝胶在以下三方面的应用:
首先是复合水凝胶在药物释放中的应用。选择了刚果红作为药物模型,并且使用荧光分光光度计来研究刚果红与胶体纤维的相互作用。刚果红的释放曲线跟小分子的种类有很大的关系,复合胶的力学强度越强,释放速率会相应的越慢。
同时,探索了复合水凝胶在染料吸附中的应用,实验结果表明,小分子凝胶和复合胶吸收甲基紫的效率都较高,而琼脂糖水凝胶对甲基紫几乎没有吸附,这说明这种小分子胶体对染料的吸附很强,可以考虑用作环境净化的材料。然而,在吸附了大量的染料之后,小分子水凝胶出现断裂破碎的情况,而新型复合水凝胶即使在剧烈搅拌的情况下形貌依然保持完好,证明了复合水凝胶在染料去除的实际应用中具有更高的可能性。
最后探索了复合水凝胶在固定酶中的应用,采用了较为温和的酶催化的方法而不是加热的方法成胶。碱性磷酸酶的固定化效果很好,在重复催化了20次之后,酶仍然具有较高的活性。同时发现,酶的催化活性是与表面积密切相关的,表面积越大与底物接触的面积越大,活性也相应的越高。这种材料的优势就是小分子在胶体内非常稳定,酶的流失也很少,因此适合作为固定化酶的材料。
本研究论文提出了一种新型的复合水凝胶的制备,并且探索了其在药物控释、染料去除、酶的固定化等方面的应用。论文的实验结果为解决小分子水凝胶力学性能弱提供了可行性思路,为小分子水凝胶在体外的实际应用提供了理论和实验前期基础。