ph响应的微凝胶聚合胶态晶体阵列的研究

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1、行业论文精品行业论文pH响应的微凝胶聚合胶态晶体阵列的研究#刘堃，张娅彭，程丹，关英，张拥军**（南开大学化学学院高分子化学研究所功能高分子材料教育部重点实验室，天津300071）精品行业论文51015摘要：通过对聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸）（P(NIPAM-AAc)）微凝胶的修饰合成了聚（N-异丙基丙烯酰胺-co-4'-丙烯酰基-2-硝基苯酚）（P(NIPAM-ANP)）微凝胶。同样，通过对P(NIPAM-AAc)微凝胶聚合胶态晶体阵列的修饰合成了P(NIPAM-ANP)微凝胶聚合胶态晶体阵列。P(NIPAM-ANP)微凝胶小球具有温度和pH双重响应性，其粒径随温度降低

2、或pH值升高而增加。因此，P(NIPAM-ANP)微凝胶聚合胶态晶体阵列膜也呈现温度和pH双重响应性。当温度降低或pH值升高时，膜的布拉格反射峰强度也随之减小。但是由于微凝胶粒子之间的距离不变，布拉格反射峰的位置并不随之发生移动。关键词：传感器；刺激响应性；水凝胶中图分类号：O631pH-responsivemicrogelpolymerizedcrystallinecolloidalarrayLIUKun,ZHANGYapeng,CHENGDan,GUANYing,ZHANGYongjun(KeyLaboratoryofFunctionalPolymerMaterials,Minis

3、tryofEducation,InstituteofPolymerChemistry,CollegeofChemistry,NankaiUniversity,TianJin300071)精品行业论文20Abstract:Poly(N-isopropylacrylamide-co-4'-acrylamido-2-nitrophenyl)(P(NIPAM-ANP))精品行业论文microgelwassynthesizedbythemodificationofpoly(N-isopropylacrylamide-co-acrylicacid)(P(NIPAM-AAc))microgelw

4、ith4-amino-2-nitrophenylunderEDCcatalysis.Similarly,P(NIPAM-ANP)microgelpolymerizedcrystallinecolloidalarraywaspreparedbythemodificationofP(NIPAM-AAc)microgelpolymerizedcrystallinecolloidalarray.P(NIPAM-ANP)精品行业论文25303540microgelissensitivetobothtemperatureandpH,i.e.,itssizeincreaseswithdecreas

5、ingtemperatureofincreasingpH.Asaresult,theP(NIPAM-ANP)microgelpolymerizedcrystallinecolloidalarraydisplaysdualsensitivitytotemperatureandpH.TheintensityoftheBraggpeakdecreaseswithdecreasingtemperatureofincreasingpH.However,thepositionofthepeakdoesnotshift,asthedistanceamongthemicrogelparticlesre

6、mainsconstant.Keywords:sensor;stimuli-sensitive;hydrogel0引言在水溶液中，单分散的带大量电荷的胶体粒子能自组装成为高度规整的结构，成为胶态晶体阵列。[1]这种规整的结构很容易被破坏。美国匹兹堡大学Asher教授提出可将胶态晶体阵列包埋在水凝胶基质中，从而将这种高度有序结构稳定下来。这样的材料被称为聚合胶态晶体阵列。[2]Asher等进一步提出了聚合胶态晶体阵列传感方法，即当包埋胶态晶体阵列的水凝胶能在外界刺激作用下改变其溶胀度，胶态晶体阵列小球间距离将随之发生变化，其布拉格反射峰位置就会相应发生移动。从布拉格反射峰位置的移动即可指

7、示体系中被分析物的浓度。[3-6]类似的，聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）微凝胶小球也能在水溶液中自组装成为胶态晶体阵列，其高度有序的结构也能通过聚合被稳定下来。微凝胶聚合胶态晶体阵列同样可基金项目：科技部国际科技合作项目（基金号：2007DFA50760）及国家自然科学基金（基金号：20974050）资助项目。作者简介：刘堃，（1987-），女，硕士研究生，主要研究方向：生物医用高分子材料。通信联系人：张拥军，（1971-），男，教授，主