【摘 要】
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有机-无机复合材料在世界上已经得到广泛的关注和应用。N-异丙基丙烯酰胺（N-isopropylacrylamide,NIPAm）本身自带双键,同时含有亲水的酰胺键和疏水的端位异丙基,使得其原位聚合高分子聚N-异丙基丙烯酰胺（Poly（N-isopropylacrylamide）,PNIPAm）具有十分丰富的理化性质和应用前景。本文重点研究了 3种环境友好型的PNIPAm-无机复合材料,主要研究结果
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有机-无机复合材料在世界上已经得到广泛的关注和应用。N-异丙基丙烯酰胺（N-isopropylacrylamide,NIPAm）本身自带双键,同时含有亲水的酰胺键和疏水的端位异丙基,使得其原位聚合高分子聚N-异丙基丙烯酰胺（Poly（N-isopropylacrylamide）,PNIPAm）具有十分丰富的理化性质和应用前景。本文重点研究了 3种环境友好型的PNIPAm-无机复合材料,主要研究结果和结论如下:（1）PNIPAm可以在纳米黏土（Nano Clay）的交联作用下形成PNIPAm-Clay（PC）水凝胶。将吸水膨胀后的PC凝胶冷冻干燥,可得到疏水的PC凝胶。在经过表面改性之后,其最高水接触角（Water contact angle,WCA）可达到142°。该材料内部呈现三维多孔的空间结构,赋予其良好的吸油性能,最大吸附量可达自重的470%,且至少可以重复使用6次。（2）在PC凝胶中添加了SiO2溶胶和γ-聚谷氨酸（γ-Polyglutamic acid,γ-PGA）并加以改性,制备了PNIPAm-Clay-γ-PGA-SiO2（PCPS）纳米粒子。研究结果表明PCPS纳米粒子对水包油（O/W）和油包水（W/O）两种乳液均具有良好的分离效果。对O/W乳液的最高分离效率达到99.23%,通量1529.34 L/m2h;对W/O乳液的最高分离效率达到98.70%,通量107.44 L/m2h。PCPS纳米粒子具有良好的酸碱和热稳定性。在强酸和强碱溶液中,浸泡30天后依然保持着稳定的化学结构;与PCPS凝胶热重质量损失40%相比,PCPS纳米粒子热重质量损失仅10%左右。此外,HepG2细胞实验结果表明PCPS纳米粒子具有良好的生物相容性。（3）硬质自愈合PNIPAm-SiO2（PS）凝胶是以SiO2溶胶作为交联剂制备的。PS凝胶的弯曲性能曲线在断裂前几乎呈一条直线,这显示了 PS凝胶是一种硬质材料。经历5次断裂粘附后,PS凝胶平均受力可维持原始受力的99.03%,证实了PS凝胶的良好自愈合性。PNIPAm产生的氢键作用和疏水缔合作用是自愈合的主要原因。SiO2则主要为PS凝胶提供力学上的支撑和氢键作用。
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