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《智能高分子及水凝胶的响应性及其应用》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、[Review]www.whxb.pku.edu.cn智能高分子及水凝胶的响应性及其应用金淑萍1,2柳明珠1,*陈世兰1詹发禄1卞凤玲1刘守信3陈勇1王斌1(1兰州大学化学化工学院,功能有机分子化学国家重点实验室,兰州2河西学院化学系,甘肃张掖734000;3陕西师范大学化学系,西安730000;710062)摘要:结合一些范例综述了智能水凝胶的基本概念、种类以及智能高分子响应环境温度、pH值和光信号刺激的相转变行为,简要介绍了该类高分子在农林业、卫生等领域中的应用,并对其发展前景作了展望.关键词:智能高分子;智能水凝胶;相转变;形状记忆中图分类号:O645ResponsivePro
2、pertiesandApplicationsoftheIntelligentPolymersandHydrogelsJINShu-Ping1,2LIUMing-Zhu1,*CHENShi-Lan1ZHANFa-Lu1BIANFeng-Ling1LIUShou-Xin3CHENYong1WANGBin1(1StateKeyLaboratoryofAppliedOrganicChemistry,CollegeofChemistryandChemicalEngineering,LanzhouUniversity,Lanzhou730000,P.R.China;2DepartmentofCh
3、emistry,HexiUniversity,Zhangye734000,GansuProvince,P.R.China;3DepartmentofChemistry,ShaanxiNormalUniversity,Xi′an710062,P.R.China)Abstract:Thebasicconceptsandspeciesoftheintelligenthydrogelandtheresponsivebehaviorsoftheintelligentpolymerstothechangesofsurroundingtemperature,pH,andlightsignalwer
4、eintroducedinthispaperonthebasisofsomesuccessfulsamples.Theapplicationsoftheintelligentpolymersweredescribedinthefieldsoffarming-forestandsanitation,andthefuturedevelopmentforthesematerialswasprospected.KeyWords:Intelligentpolymers;Intelligenthydrogels;Phasetransition;Shapememory科学技术的发展,要求材料本身变
5、得很“聪明”,以适应复杂环境的变化.20世纪70年代,美国麻省理工大学田中丰一及其同事在研究因吸收了大量溶剂而溶胀的聚丙烯凝胶时,发现一块透明凝胶在冷却过程中凝胶内部会逐渐雾化模糊,直至完全不透明,温度恢复时凝胶又恢复透明状态.这一相转变现象的发现开辟了一个全新的研究领域[1].80年代末90年代初,高木俊宜[2]将信息科学融合于材料的物性和功能,提出了智能材料(intelligentmaterials)的概念,指出智能材料是对环境具有可感知、可响应,并具有功能发现能力的新型材料.此后Newnham等[3]提出了灵巧材料(smartmaterials)的概念,也有人称为机敏材料.近1
6、0多年来,智能材料的研究工作空前活跃,其中具有智能行为的新型高分子及其水凝胶发展最为迅速.这类高分子能“感觉”出周围环境条件,如温度、酸度、压力、声波、离子、电场、磁场、光波、溶剂等的微小变化与刺激,并能针对变化采取相应对策,高分子自身性质如相、体积、形状、光学、力学、电Received:September4,2006;Revised:November7,2006.*Correspondingauthor.Email:m-zliu@163.com;Tel:+86931-8912387.国家高技术研究发展规划(863项目)(2001AB-ZB3202)和高等学校博士学科点专项科研基金(
7、20030730013)资助!EditorialofficeofActaPhysico-ChimicaSinica439No.3金淑萍等:智能高分子及水凝胶的响应性及其应用场、表面积、反应速率以及识别性能等将随之发生变化,同时对外做功,因此,在化学传感器、转化器、微型开关、人造肌肉、药物及肥料的缓控释、固定化酶等领域具有良好的应用前景.这类高分子中,最受人们关注的是温度敏感性高分子、pH值敏感性高分子和光敏感性高分子.本文主要介绍有关这三类高分子及形状记忆