稀土离子和聚酰胺类高分子微凝胶颗粒相互作用的研究

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1、摘要摘要聚Ⅳ-异丙基丙烯烯胺(PNIPAM)微凝胶作为一种温度敏感性智能材料，近年来在应用中越来越受到人们的重视。目前，一部分工作集中在微凝胶响应机制的理论解释，另一部分则通过NIPAM与其它单体的共聚，以期实现对材料的改性，从而获得多重敏感性的功能微凝胶，以拓宽其在相关领域中的应用。首先通过沉淀聚合法制备了聚(Ⅳ-异丙基丙烯酰胺．CO．丙烯酸)(P(NIPAM．CO．AAc))微凝胶颗粒，在此基础上引入具有光、电、磁性能的稀土离子(Tb、Eu)与其配位，以得到具有紫外光、温度和pH响应性的新型高分子载体，并针对聚Ⅳ_异丙基丙烯酰胺．稀土配合物的光、

2、热和pH性能开展研究。通过控制交联剂ⅣⅣ，-亚甲基双丙烯酰胺(Bis)的用量，可制备不同形态的凝胶颗粒。其中当交联剂Bis用量为NIPAM单体的10％时，制得了大小均一、单分散较好的微凝胶颗粒。P(NIPAM．CO．AAc)微凝胶兼具了温敏性单体NIPAM及离子型单体AAc的性能，并显示出了温度及pH敏感性。微凝胶的温敏特征量LCST的大小与AAc的质量分数有关，增大AAc的用量使微凝胶的LCST增大；另外，微凝胶的pH敏感性随AAc用量的增加而显著提高。以聚Ⅳ-异丙基丙烯酰胺．稀土配合物的光、热和pH性质为研究目标，利用透射电镜(TEM)、扫描电镜

3、(SEM)、Zeta电位分析仪器(ZETA)、红外光谱(IR)、紫外可见光谱(UV)和荧光光谱(FL)对P(NIPAM．CO．mAc)微凝胶颗粒分别与两种稀土离子(Tb、Eu)所获得的配合物进行了光、热和pH性质的研究，结果发现：P(NIPAM．CO．AAc)微凝胶颗粒和Tb(III)之间发生了有效的能量传递，明显增强了Tb(III)的特征荧光发射，其能量传递效率达到40％，另外，该复配微凝胶具有温敏性和pH响应性；同时发现P(NIPAM．CO．AAc)微凝胶颗粒和Eu(III)之间也能发生能量传递，对Eu(III)的特征荧光发射和基体高分子的发射均

4、可增强，该复配微凝胶颗粒亦具有明显的温敏性。关键词：聚^L异丙基丙烯酰胺，微凝胶颗粒，铽离子，铕离子，温敏性，荧光性光谱，pH响应性Abs仃actAbstractAsakindoftemperature—sensitivematerial，theapplicationofpoly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM)nanoparticlehasbeenpaidmuchattentioninrecentyears．Inordertoobtainmulti-sensitivehydrogels，manystudieswerefo

5、cusedontheoreticexplanmionofthestimuli—responsemechanismandthecopolymerizationofNIPAMwimothermonomerstomodifytheirproperties，whichCanbeusedtodevelopthenewapplicationsinthebiomedicalandfluorescencefield．BasedonthesynthesisofP(NIPAM-co—AAc)microgelnanoparticlesbytheprecipitationc

6、opolymerizationofN-isopropylacrylamide、)l，itllacrylicacidinthepresenceofⅣN’-methylenebisacrylamide(Bis)inwater,anewkindofthecomplexofrareearthions(Terbium，Europium)andP州IPAM—CO-AAc)withthenoveltemperature—responsive，pHandfluorescencepropertieswassuccessfullypreparedandcharacter

7、ized、析thdifferenttechniques．Themainresultsobtainedareasfollows：1．EffectsofBisontheP(NIPAM-CO-AAc)microgelnanoparticlesformwasinvestigatedsystematically．Then，mierogelnanoparticleswerepreparedunderoptimumconditions．ThepHandtemperaturesensitivityofthemicrogclswerecharacterizedbyth

8、etransmittanceofmicrogclsuspensionsasfunctionoftempera