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N-甲基丙炔胺与N,N-羰基二咪唑反应后再与PVA反应,生成炔基修饰的PVA(PVA-alkyne);PEG与2-溴异丁酰溴反应后再与NaN3反应,得到叠氮基修饰的PEG(PEG-azide)。叠氮修饰的PEG(PEG-azide)和炔基修饰的PVA(PVA-alkyne),以一价铜离子为催化剂,通过点击化学(Click Chemistry)反应制备水凝胶,并通过FT-IR和1HNMR对反应过程和反应产物进行了检测和表征。对成胶反应的主要影响因素,如反应物浓度、催化剂浓度、叠氮基与炔基的摩尔比和PVA的炔基修饰度等,进行了详细考察,并结合制得水凝胶的溶胀性能,讨论了制备条件对水凝胶的结构性能的影响,在此基础上获得了点击反应制备PEG/PVA水凝胶的最佳条件:反应物浓度为10%,官能团摩尔比(alkynyl:azide:Cu2+:sodium ascorbic)为1:1:0.3:1.5,PVA的炔基修饰度为2.4%。该水凝胶具有较好的溶胀回复性能及较高的溶胀度,并进一步通过DSC对水凝胶中三态水和水凝胶相转变行为及熔融行为进行了考察。
以苯乙烯为单体,分别以苯乙烯磺酸钠和甲基丙烯酰氧乙基-N-辛基二甲基溴化铵为功能单体,采用两步投料无皂乳液聚合法分别制备了单分散表面带负电荷和单分散表面带正电荷的聚苯乙烯胶体粒子,考察了两步投料中功能单体的量对于胶体粒子的粒径和表面电荷密度的控制作用,并通过扫描电镜和动态激光光散射对制得的胶体粒子的粒径和粒径分布进行了表征。上述两种单分散带电荷胶体粒子,在低离子强度的溶液中,均能自组装成胶体晶体阵列(crystalline colloidalarrays,CCA),当满足Bragg衍射条件时可以观察到Bragg衍射。随着CCA固含量的降低,Bragg衍射发生红移。
将CCA包埋在通过点击化学方法制备的PVA/PEG水凝胶中,得到了聚合物胶体晶体阵列(polymerized crystalline colloidal arrays,PCCA),该体系将CCA的衍射特性与水凝胶的环境响应性结合起来,是一种新型的刺激响应性功能材料。通过离子强度(50-250mmol/L NaCl)的改变及烘干.再溶胀处理,PCCA仍能保持良好的Bragg衍射特性。
通过酯化反应在PCCA体系中引入生物素,以生物素.亲和素相互作用为模型,研究生物素化的PCCA体系对于亲和素的识别性能。