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1、pH敏感水凝胶的制备与性能研究摘要由于其对环境响应的特性及在药物输送、化学分离、传感器、催化等方面的潜在应用，环境响应性水凝胶一直深受科研工作者的青睐。本文以丙烯酸(AA)为单体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂，采用自由基本体聚合方法制备具有pH敏感特性聚丙烯酸(PAA)水凝胶。讨论了交联剂用量、促进剂用量、引发剂配比、反应温度等因素对水凝胶合成的影响，并详细研究了该水凝胶的pH响应特性。在此基础上，探讨了水凝胶对亚甲基蓝污水的吸附作用。实验表明：较佳合成条件为0.2gMBA、0.3mL促进剂、引
2、发剂配比为0.6:1（亚硫酸氢钠/过硫酸铵），反应温度50°C；且形成的水凝胶具有明显的pH敏感特性，当溶液的pH为14时，其溶胀比可高达自身重量的10倍；实验中还发现该凝胶对亚甲基蓝溶液表现出良好的吸附效果。关键词：水凝胶；聚丙烯酸；pH敏感东华理工大学毕业设计（论文）abstractABSTRACTThestimuli-responsivehydrogelscontinuedtodrawattentionduetotheirspecificpropertiesandpotentialapplications
3、infields,includingdrugdelivery,chemicalseparations,sensors,andcatalysis.Inthispaper,pH-sensitivepolyacrylicacid(PAA)hydrogelsweresynthetizedusingacrylicacidasmonomerandN,N'-Methylene-bisacrylamide(MBA)ascrosslinkingagentbytheradicalpolymerizationinbulk.Thefa
4、ctorsofthecrosslinkerandacceleratordosage,ratioofinitiator,reactiontemperaturewerediscussedonthesynthesisofhydrogels,andthenthepH-responsiveperformanceoftheabovehydrogelswerestudiedatthedifferentpHsolutionindetail.Furthermoretheadsorptionpropertiesofhydrogel
5、swereexaminedonthestimulativesewagecontainingthemethyleneblue.Theresultsshowedthattheoptimumreactionconditionswere0.2gMBA,0.3mLaccelerator,ratioofinitiator0.6:1(sodiumbisulfite/ammoniumpersulfate),temperature50℃respectively.TheobtainedhydrogelhadtheobviouspH
6、-sensitiveproperties,whenthesolutionwas14,theswellingratio(SR)couldrunupto10,andthehydrogelsalsohadtheadsorbabilityofthemethylenebluesolution.Keywords:hydrogel;polyacrylicacid;pH-sensitive东华理工大学毕业设计（论文）目录目录绪论1前言11.1水凝胶吸水机理11.2水凝胶分类21.2.1根据水凝胶对环境的不同敏感特性分类21.2
7、.2根据凝胶网络上的电荷性质分类21.2.3根据凝胶原料的来源分类31.2.4根据水凝胶对外界环境的敏感程度进行分类31.3水凝胶的制备31.3.1自由基聚合31.3.2溶液聚合41.3.3反相悬浮法41.3.4反相乳液聚合41.3.5辐射聚合41.3.6水溶性高分子的交联51.3.7物理交联水凝胶51.4水凝胶的应用51.4.1农林园艺方面51.4.2生理卫生用品方面51.4.3医疗及医药方面61.4.4工业及其他方面61.5pH敏感性水凝胶的作用原理61.6pH敏感水凝胶的合成71.7水凝胶在染料吸附方面的
8、研究现状71.8本研究目的及意义72.实验部分82.1实验仪器与试剂82.1.1实验原料与试剂82.1.2仪器与设备82.2实验方法82.2.1聚丙烯酸水凝胶的合成82.2.2在不同pH值下水凝胶溶胀性能测试102.2.3水凝胶对亚甲基蓝的吸附性能测试103.结果与讨论123.1水凝胶的合成工艺123.1.1交联剂的影响123.1.2促进剂的影响123.1.3引发剂配比的影响133.1
