高分子凝胶-课件(PPT·精选)
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智能高分子凝胶的应用 ppt课件
ppt课件
9
2. 智能高分子凝胶的体积相转变
外界环境变化
溶胀相
收缩相
体积不连续变化 内因： 范德华力、氢键、疏水作用 及静电作用力----相互组合和竞争
Robert, P. Appdtv课an件ce in Colloid and Interface Sci , 2000 , 85 ,32 -3310
及 智能高分子 选择性渗透、选择性 选择透过膜材、传感膜材、
应
膜
吸附和分离等；膜的 仿生膜材、人工肺
组成、结构和形态的
用
变化--智能化
ppt课件
7
8.2 智能高分子凝胶
定义 体积相转变 刺激响应性与分类 制备 应用
ppt课件
8
1. 智能高分子凝胶定义
三维高分子网络与溶剂组成的体系 含有亲溶剂性基团，可被溶剂溶胀 最大的特点:体积相转变 “软湿”材料，强度低，有特殊功能 水凝胶、有机凝胶
scienceandtechnologyofadvancedmaterials2002395102智能高分子凝胶的应用化学机械器件polynipaamcorubpy3循环提供的动力自振动凝胶作成毛状传动装置17ppt课件智能高分子凝胶的应用智能药物释放系统释放机理刺激响应脉冲释放网孔的可控性18ppt课件葡萄糖响应高分子配合物形成的胰岛素释放微囊聚乙二醇感知葡萄糖浓度交换键合释放药物患者的血糖浓度维持正常水平19ppt课件凝胶用于污泥脱水过程智能高分子凝胶的应用环境工程溶胀收缩循环20ppt课件智能高分子凝胶的应用人工肌肉利用高分子凝胶的溶胀收缩设计具有肌肉功能的装置制成的机械手21ppt课件智能高分子凝胶的应用智能膜智能型高分子的构象会因外部某种条件的微小变化而发生突变而且这种变化可因外部条件变化的消失而消失
洁普利康抗HPVβ乳球蛋白高分子生物肽冷敷凝胶.ppt
Harald zur Hausen 教授 （哈拉尔德 .楚尔.豪森）
人乳头瘤病毒（HPV）感染是宫颈癌发生的元凶！
HPV和宫颈癌
宫颈癌的现状
? 在女性发病率仅次于乳腺癌，居女性 生殖道恶性肿瘤之首 ? 发病率逐年增加，全球每年新发病例约 50万，中国是13.15万 ? 发展中国家发病率是发达国家的 6倍 ? 全球发病年龄年轻化 ? 早期宫颈癌5年生存率达 90%以上
HPV 病毒复制过程
HPV病毒的复制周期可以分为连续的5个阶段: ①吸附，②整合，③增殖，④装配，⑤释放
粘膜表层
①
表皮微损
⑤
分化层
伤裂隙
②
基底层
③
④
完整病毒 颗粒释放
部分蛋白 外壳表达
无蛋白外壳 (低表达 )
HPV病毒的复制周期为56天
HPV致病机制
持续感染高危型HPV HPV DNA基因整合到宿主细胞 E2 基因的断裂缺失使E6和E7基因大量表达 抑制p53和Rb（抑癌基因）的表达 细胞周期调控紊乱，宫颈癌变发生
当机体产生过多自由基时，自由基会破坏生物膜，破坏生命大 分子，促进机体衰老，并诱发肿瘤和动脉硬化的产生。
肽的作用
?抑 制 抑制细胞变性，提高机体免疫力 ?激 活 激活细胞活性，有效清除自由基 ?修 复 修复受损细胞，维护细胞结构与功能正常 ?促 进 促进、维持细胞正常的新陈代谢
抗HPVβ-乳球蛋白高分子生物肽冷敷凝胶
河南金佩蔻医疗器械有限公司
防治宫颈癌的发生发展提了机会。 ? 年龄≥30岁，HPV持续感染时间长，发生宫颈病变的危险大。
对高危型HPV病毒持续感染早期、积极合理治疗是阻止CIN发生、发展，防治 宫颈癌的最佳措施。
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人乳头瘤病毒（HPV）感染是宫颈癌发生的元凶！
HPV和宫颈癌
宫颈癌的现状
? 在女性发病率仅次于乳腺癌，居女性 生殖道恶性肿瘤之首 ? 发病率逐年增加，全球每年新发病例约 50万，中国是13.15万 ? 发展中国家发病率是发达国家的 6倍 ? 全球发病年龄年轻化 ? 早期宫颈癌5年生存率达 90%以上
HPV 病毒复制过程
HPV病毒的复制周期可以分为连续的5个阶段: ①吸附，②整合，③增殖，④装配，⑤释放
粘膜表层
①
表皮微损
⑤
分化层
伤裂隙
②
基底层
③
④
完整病毒 颗粒释放
部分蛋白 外壳表达
无蛋白外壳 (低表达 )
HPV病毒的复制周期为56天
HPV致病机制
持续感染高危型HPV HPV DNA基因整合到宿主细胞 E2 基因的断裂缺失使E6和E7基因大量表达 抑制p53和Rb（抑癌基因）的表达 细胞周期调控紊乱，宫颈癌变发生
当机体产生过多自由基时，自由基会破坏生物膜，破坏生命大 分子，促进机体衰老，并诱发肿瘤和动脉硬化的产生。
肽的作用
?抑 制 抑制细胞变性，提高机体免疫力 ?激 活 激活细胞活性，有效清除自由基 ?修 复 修复受损细胞，维护细胞结构与功能正常 ?促 进 促进、维持细胞正常的新陈代谢
抗HPVβ-乳球蛋白高分子生物肽冷敷凝胶
河南金佩蔻医疗器械有限公司
防治宫颈癌的发生发展提了机会。 ? 年龄≥30岁，HPV持续感染时间长，发生宫颈病变的危险大。
对高危型HPV病毒持续感染早期、积极合理治疗是阻止CIN发生、发展，防治 宫颈癌的最佳措施。
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高分子网络凝胶法
2、3络合剂
某些金属离子(如 某些金属离子 如Cu2+、Fe”等)是丙烯酰胺自由基聚 、 等 是丙烯酰胺自由基聚 合的阻聚剂， 合的阻聚剂，它们或者使聚合过程中的活性链自由基发生 岐化反应，使链增长停止，导致聚合物分子量降低； 岐化反应，使链增长停止，导致聚合物分子量降低；或者 能抑制引发剂分解或与引发剂分解产生的活性自由基反应， 能抑制引发剂分解或与引发剂分解产生的活性自由基反应， 使引发剂失活，导致反应体系不能引发聚合。 使引发剂失活，导致反应体系不能引发聚合。 另外， ，、Tb”、Zr4+、Ti4+等高价金属离 另外，A13+、C，、 、 ，、 、 、 等高价金属离 子易和单体自由基发生交联反应，使聚合时间延长， 子易和单体自由基发生交联反应，使聚合时间延长，胶体 质量下降。 质量下降。
(3)适用范围广，尤其适于合成利用传统的湿化学方法 适用范围广， 适用范围广 (如溶胶一凝胶法或共沉淀法 无法合成的多组分氧化物粉 如溶胶一凝胶法或共沉淀法)无法合成的多组分氧化物粉 如溶胶一凝胶法或共沉淀法 产物纯度高， 体。 (4)产物纯度高，粉体分散性好。由于是液相反应， 产物纯度高 粉体分散性好。由于是液相反应， 反应物离子可达原子水平均匀混合， 反应物离子可达原子水平均匀混合，且凝胶反应过程十分 迅速，经原位有机聚合，网状立体结构快速形成， 迅速，经原位有机聚合，网状立体结构快速形成，溶液中 的离子被瞬间固定，均匀地分布于这个立体空间之中。 的离子被瞬间固定，均匀地分布于这个立体空间之中。另 由于有机凝胶三维网络的空间效应， 外，由于有机凝胶三维网络的空间效应，分子接触和聚集 的机会减少，可有效防止相分离和弥散现象发生， 的机会减少，可有效防止相分离和弥散现象发生，既可保 证高水平的化学均匀性，又有利于形成团聚少的纳米粉体。 证高水平的化学均匀性，又有利于形成团聚少的纳米粉体
高分子材料研究方法-凝胶色谱法PPT课件
① Liquid-liquid chromatography ② Normal phase LLC / Reverse phase LLC: polarity ③ Bonded stationary phase
-
16
6.2.1 HPLC
Classification
Ion-exchange chromatography
Direct Methods:
Correction by monodispersive standards
Exclusion limit / permeation limit
Asymptote method: correction curves for wide distribution samples
① Concentration: refraction, UV
② Light Scattering / Viscosity
-
25
GPC系统之温度控制
Mobile phase pump
auto-injector column(s) detector(s) data acquisition Temperature control
-
26
6.2.3 Separation Mechanisms
The Fundamental Equation:
① C: the elution volume
② VM: the void volume of the mobile phase
③ VS: the calculative internal volume within the porous particles
-
2
6.1 Background
Significance of Molecular Weight Distribution (MWD)
-
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6.2.1 HPLC
Classification
Ion-exchange chromatography
Direct Methods:
Correction by monodispersive standards
Exclusion limit / permeation limit
Asymptote method: correction curves for wide distribution samples
① Concentration: refraction, UV
② Light Scattering / Viscosity
-
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GPC系统之温度控制
Mobile phase pump
auto-injector column(s) detector(s) data acquisition Temperature control
-
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6.2.3 Separation Mechanisms
The Fundamental Equation:
① C: the elution volume
② VM: the void volume of the mobile phase
③ VS: the calculative internal volume within the porous particles
-
2
6.1 Background
Significance of Molecular Weight Distribution (MWD)
高分子水凝胶
Chemical: Copolymerization Crosslinking
Irreversible, permanent insoluble
化学交联水凝胶的设计与合成
Hoffman, A. S. Adv. Drug Deliv. Rev., 2002, 43, 3
5
化学交联水凝胶的设计与合成
•
17
许多天然源聚合物及合成聚合物均可形成水凝胶而 作为组织工程支架使用，如下表：
18
三类凝胶材料的性能比较：
• 天然水凝胶：生物相容性好（天然衍生的聚合物水凝胶
由于其组成与结构类似于天然细胞外基质，例如胶原是哺 乳动物组织细胞外基质的主要蛋白质，明胶则是其变性衍 生物，而透明质酸常存在于成年动物的各种组织中，海藻 酸盐和壳聚糖均是亲水性的线性多糖，结构类似于糖胺聚 糖，植入体内后异体反应小）。但因来源不同，结构与性 能存在批次间差异，因此有一定的局限性，
= 1.74 = 0.85 = 0.46 = 0.39 = 1.8
凝胶化点的确定
Convenient methods to determine gel point:
Tilted test tube
Falling ball
凝胶化点的确定 Mechanical properties at sol-gel transition:
•
•
合成水凝胶：生物相容性较差，但合成聚合物水凝胶的
结构与性能可控，重复性好。
天然与合成高分子杂化水凝胶：兼有天然材料和合
成材料的优点。
19
凝胶化理论模型
Flory-Stockmayer 模型
Gel Point:
1 pc a 1
Irreversible, permanent insoluble
化学交联水凝胶的设计与合成
Hoffman, A. S. Adv. Drug Deliv. Rev., 2002, 43, 3
5
化学交联水凝胶的设计与合成
•
17
许多天然源聚合物及合成聚合物均可形成水凝胶而 作为组织工程支架使用，如下表：
18
三类凝胶材料的性能比较：
• 天然水凝胶：生物相容性好（天然衍生的聚合物水凝胶
由于其组成与结构类似于天然细胞外基质，例如胶原是哺 乳动物组织细胞外基质的主要蛋白质，明胶则是其变性衍 生物，而透明质酸常存在于成年动物的各种组织中，海藻 酸盐和壳聚糖均是亲水性的线性多糖，结构类似于糖胺聚 糖，植入体内后异体反应小）。但因来源不同，结构与性 能存在批次间差异，因此有一定的局限性，
= 1.74 = 0.85 = 0.46 = 0.39 = 1.8
凝胶化点的确定
Convenient methods to determine gel point:
Tilted test tube
Falling ball
凝胶化点的确定 Mechanical properties at sol-gel transition:
•
•
合成水凝胶：生物相容性较差，但合成聚合物水凝胶的
结构与性能可控，重复性好。
天然与合成高分子杂化水凝胶：兼有天然材料和合
成材料的优点。
19
凝胶化理论模型
Flory-Stockmayer 模型
Gel Point:
1 pc a 1
《智能高分子凝胶》课件
热分解行为
智能高分子凝胶在加热过程中发生的分解反应，包括 分解温度、失重量、气体产物等。
热历史效应
智能高分子凝胶在加工过程中经历的热处理对其性能 的影响。
光学性能与颜色变化
透光性
智能高分子凝胶对光的透过能力，与其内部结构 和成分有关。
颜色变化
智能高分子凝胶在受到外部刺激时发生的颜色变 化，可用于传感和显示等领域。
光响应性
总结词
光响应性是指智能高分子凝胶在光照条件下 表现出可逆的物理性质变化。
详细描述
智能高分子凝胶含有光敏基团，当受到光照 时，光敏基团会发生激发或异构化，导致凝 胶的体积、形状和渗透性等物理性质发生变 化。这种响应性使得智能高分子凝胶在光驱 动的传感器、光控器件等领域具有广泛的应 用。
电场与磁场响应性
溶剂化与反溶剂化对凝胶性能的影响
溶剂化和反溶剂化过程对凝胶的体积变化、溶胀行为和响应性能具有重要影响。适当的溶剂化和反溶剂化行为有 助于提高凝胶的敏感性和响应速度。
溶胀平衡
溶胀平衡的定义
溶胀平衡是指凝胶在溶胀过程中达到动态平衡的状态，此时 凝胶的溶胀比不再随时间变化。
溶胀平衡对凝胶性能的影响
溶胀平衡对凝胶的力学性能、响应性能和循环性能具有重要 影响。适当的溶胀平衡状态有助于提高凝胶的稳定性和重复 使用性。
特性
具有自适应性、敏感性和响应性，能 够根据环境变化发生相变、体积变化 、溶胀等行为，并可进行可逆调控。
历史与发展
早期研究
20世纪60年代，科学家开始研究 高分子凝胶的物理和化学性质。
智能凝胶的提出
20世纪80年代，科学家发现某些 高分子凝胶具有对外部刺激的响应 性。
当前发展
随着材料科学和纳米技术的进步， 智能高分子凝胶在药物传递、生物 医学工程等领域的应用越来越广泛 。
智能高分子凝胶在加热过程中发生的分解反应，包括 分解温度、失重量、气体产物等。
热历史效应
智能高分子凝胶在加工过程中经历的热处理对其性能 的影响。
光学性能与颜色变化
透光性
智能高分子凝胶对光的透过能力，与其内部结构 和成分有关。
颜色变化
智能高分子凝胶在受到外部刺激时发生的颜色变 化，可用于传感和显示等领域。
光响应性
总结词
光响应性是指智能高分子凝胶在光照条件下 表现出可逆的物理性质变化。
详细描述
智能高分子凝胶含有光敏基团，当受到光照 时，光敏基团会发生激发或异构化，导致凝 胶的体积、形状和渗透性等物理性质发生变 化。这种响应性使得智能高分子凝胶在光驱 动的传感器、光控器件等领域具有广泛的应 用。
电场与磁场响应性
溶剂化与反溶剂化对凝胶性能的影响
溶剂化和反溶剂化过程对凝胶的体积变化、溶胀行为和响应性能具有重要影响。适当的溶剂化和反溶剂化行为有 助于提高凝胶的敏感性和响应速度。
溶胀平衡
溶胀平衡的定义
溶胀平衡是指凝胶在溶胀过程中达到动态平衡的状态，此时 凝胶的溶胀比不再随时间变化。
溶胀平衡对凝胶性能的影响
溶胀平衡对凝胶的力学性能、响应性能和循环性能具有重要 影响。适当的溶胀平衡状态有助于提高凝胶的稳定性和重复 使用性。
特性
具有自适应性、敏感性和响应性，能 够根据环境变化发生相变、体积变化 、溶胀等行为，并可进行可逆调控。
历史与发展
早期研究
20世纪60年代，科学家开始研究 高分子凝胶的物理和化学性质。
智能凝胶的提出
20世纪80年代，科学家发现某些 高分子凝胶具有对外部刺激的响应 性。
当前发展
随着材料科学和纳米技术的进步， 智能高分子凝胶在药物传递、生物 医学工程等领域的应用越来越广泛 。
第三章 凝胶 PPT课件
S=
m2 m1 m1
, or, S
V2 V1 V1
2）膨胀速度
S：膨胀度
dS dt
k膨（Smax
S）
S：凝胶在膨胀时间为t时的膨胀度；Smax：凝胶最大 的膨胀度（平衡态下）；k膨：膨胀速度常数
开始膨胀时速度最大，然后逐渐减小，达到平衡时
为0。
4、膨胀机理：分为两阶段 1）第一阶段：液体介质进入凝胶，与分散相大 分子相互作用形成溶剂化层。此阶段时间短，速 度快，凝胶的结构不变，有4特点。
二、离浆作用 1、老化：大分子溶液或溶胶胶凝后，凝胶的
性质并没有全部固定，随着时间的延续，凝胶的 性质将继续变化，这一现象叫老化。
2、离浆：凝胶在老化过程中自发收缩，析出 部分分散介质的作用。
3、原因：溶胶在形成网状结构后，粒子间的 距离还没有达到最小，在粒子间作用力的作用下， 粒子会进一步靠近，从而使骨架收缩，其中的分 散介质被挤出。
四、凝胶网络的应用
制备单分散的纳米颗粒。
一实验，这时，得到同心环形沉淀。
2、原因
Ostwald的过饱和理论：高浓度的AgNO3从上往下扩 散，K2Cr2O7向上扩散，在第一层生成Ag2Cr2O7沉淀必 须要过饱和，在生成沉淀后，紧靠区域的K2Cr2O7浓度 降低，就出现空白区。
形成间歇性沉淀的主要原因可能是因为无对流存在。
自然中的里根环有雨花石、玛瑙等中的环状花纹。
精
3、加入盐类
在亲水性较大和粒子形状不对称的溶胶中，加入适 量电解质，可形成凝胶。
例：在V2O5溶胶中加入BaCl2，形成V2O5凝胶。
4、化学反应 利用化学反应生成不溶物时，满足一定条件，可形成 凝胶。 条件：1）在生成不溶物时生成大量小晶粒；2）晶粒 的形状不对称，有利于搭成骨架。 例：Weimann的实验。Ba(CNS)2+ MgSO4→BaSO4 当二者为饱和溶液时，可得硫酸钡凝胶，但此凝胶不太 稳定。 大分子溶液（蛋白质等）在反应过程中，也形成凝胶。 例：鸡蛋清蛋白质分子在加热时，从球形分子变成纤维 状，利于形成凝胶。所以鸡蛋清加热凝固。
高分子凝胶
海藻酸钠/稀土高分子凝胶球
利用SA和稀土离子间的相互作用制备了两 种海藻酸稀土凝胶球吸附材料可有效处理 大量高浓度印染废水
海藻酸钠/稀土高分子凝胶球
扫描电镜图
2019 年 1 月 第 45 卷第 1 期西南民族大学学报( 自然科学版) Journal of Southwest Minzu University ( Natural Science Edition)
高分子凝胶灭火剂
高分子凝胶灭火剂是 廊坊中安消防科技有 限公司投资2000多万 元，与我国的消防灭 火及供水专家朱吕通 教授历时8年共同研制 而成。它系在水中加 入0.2%～0.4%的高吸 水性树脂，3分钟之内 就能形成凝胶灭火剂。
高分子凝胶灭火剂
朱吕通教授介绍说，使用凝胶灭火，高效、 环保、节水，在灭火能力上一台装有凝胶 灭火剂的消防车相当于20台装有水的消防 车，灭火战术原则方法与用水灭火基本相 同，但用凝胶扑灭城市A类火灾时，其阻火 效果为水的6倍以上；扑灭森林、草原火灾 时，其阻火效果为水的10倍以上。
新型输液夹板
高分子凝胶夹板的运 用能够使得患者在输 液过程中更加舒适,并 且整个过程牢固固定, 可以提升穿刺后针头 固定的效果,避免出现 重复穿刺的后果,消毒 清洗工作以及护理人 员的使用也会更加便 捷,具备临床推广价值。
合工大研发新型可注射水凝胶大幅 提升癌症协同治疗效率
近日，合肥工业大学科研团队成 功研发一种新型可注射水凝胶， 通过对肿瘤局部长效可控的药物 释放，实现了肿瘤治疗效率的大 幅提升，为癌症协同治疗提供了 一种新的理论方法。
强韧型凝胶
疏水交联的双重网络聚丙烯酰胺凝胶
高分子凝胶的应用
高分子凝胶水系灭火剂 新型输液夹板 海藻酸钠/稀土高分子凝胶球
光响应高分子凝胶的研究与进展PPT共22页
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3.1 单一光响应高分子凝胶
单一光响应高分子凝胶的影响因素只有 光照(可见光或紫外光)一个条件。响应过程中 常常伴随着光敏变色。
所谓光敏变色也称光致变色，是指凝胶在一定波长光的照射下发生 颜色改变，而在另一种波长的光作用下又会发生可逆变化，恢复到原来 胶
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结束语
由于光源安全、清洁、易于使用、易于 控制，因此与其它环境响应性高分子凝胶相 比，光响应凝胶无论是在工业领域还是在生 物医学领域都将具有广阔的应用前景。
在充分了解智能光响应高分子凝胶材料 的基础上，利用高分子设计与合成原理可以 合成出应用前景广阔的新的光感应材料。
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(2)光一pH敏感型水凝胶
图1—pH对P(从·价黼)凝胶溶胀度 的影响
图2—紫外光照时间对P(AA— 00-AAAB)凝胶收缩率的影响
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图1显示了溶液的pH值对P(AA-coAAAB)凝胶溶胀度的影响 (AA和AAAB的摩尔比分别为95：5和90：10)。可以看出， 共聚凝胶的溶胀度在pH值4～6范围内突然增大，随后趋于平 缓。而且共聚凝胶中随AAAB比例增加，可使凝胶在更高的 pH值下开始溶胀。pH引起的凝胶的溶胀是由于共聚凝胶中 羧基由非电离态变为电离态，从而使大分子链由聚集态向伸 展态转变所致。紫外光照射时间对凝胶尺寸的影响也很大。
利用光响应高分子凝胶材料体积相变特 性可以开发凝胶在光开关、光传感器、光调 节器等方面的应用。光响应高分子凝胶材料 其功能实现完全由光来控制，不需要任何电 池、电动机、齿轮等的介入，使得材料容易 被小型化，为微型机器人与微机电系统提供 重要的制动部件；可用于机械作业型、医疗 型以及军事用途的微型机器人，以及微型阀 门、微型泵的研究和开发。
3.1 单一光响应高分子凝胶
单一光响应高分子凝胶的影响因素只有 光照(可见光或紫外光)一个条件。响应过程中 常常伴随着光敏变色。
所谓光敏变色也称光致变色，是指凝胶在一定波长光的照射下发生 颜色改变，而在另一种波长的光作用下又会发生可逆变化，恢复到原来 胶
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结束语
由于光源安全、清洁、易于使用、易于 控制，因此与其它环境响应性高分子凝胶相 比，光响应凝胶无论是在工业领域还是在生 物医学领域都将具有广阔的应用前景。
在充分了解智能光响应高分子凝胶材料 的基础上，利用高分子设计与合成原理可以 合成出应用前景广阔的新的光感应材料。
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(2)光一pH敏感型水凝胶
图1—pH对P(从·价黼)凝胶溶胀度 的影响
图2—紫外光照时间对P(AA— 00-AAAB)凝胶收缩率的影响
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图1显示了溶液的pH值对P(AA-coAAAB)凝胶溶胀度的影响 (AA和AAAB的摩尔比分别为95：5和90：10)。可以看出， 共聚凝胶的溶胀度在pH值4～6范围内突然增大，随后趋于平 缓。而且共聚凝胶中随AAAB比例增加，可使凝胶在更高的 pH值下开始溶胀。pH引起的凝胶的溶胀是由于共聚凝胶中 羧基由非电离态变为电离态，从而使大分子链由聚集态向伸 展态转变所致。紫外光照射时间对凝胶尺寸的影响也很大。
利用光响应高分子凝胶材料体积相变特 性可以开发凝胶在光开关、光传感器、光调 节器等方面的应用。光响应高分子凝胶材料 其功能实现完全由光来控制，不需要任何电 池、电动机、齿轮等的介入，使得材料容易 被小型化，为微型机器人与微机电系统提供 重要的制动部件；可用于机械作业型、医疗 型以及军事用途的微型机器人，以及微型阀 门、微型泵的研究和开发。
《凝胶》课件
冷冻凝胶法是将高分 子溶液冷却至冰点以 下，使其发生冻结， 再加热融化，重复多 次后形成三维网络结 构，从而制备出冷冻 可逆凝胶。
蒸发凝胶法是将高分 子溶液蒸发溶剂，使 其发生相分离或交联 反应，形成三维网络 结构，从而制备出蒸 发可逆凝胶。
压力凝胶法是将高分 子溶液在高压下进行 交联反应，形成三维 网络结构，从而制备 出压力可逆凝胶。
关注凝胶(排阻)的安全性和环 境友好性，实现绿色可持续发
展。
THANKS
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市场需求的变化
生物医学领域的需求
随着生物医学技术的发展，凝胶(排阻)在药物载体、组织工程和生 物医用材料等方面的应用需求不断增加。
环境与能源领域的需求
在环保和新能源领域，凝胶(排阻)在吸附、分离、储能等方面的应 用逐渐受到关注。
工业与消费领域的需求
随着工业技术和消费水平的提高，凝胶(排阻)在粘合剂、密封剂、 涂料等领域的应用需求也在增长。
工业领域
在石油、化工、食品等工 业领域中，凝胶(排阻)可 以作为催化剂载体、分离 介质、增稠剂等。
02
凝胶(排阻)的制备 方法
物理法
物理法是利用物理原 理制备凝胶的方法， 通常包括热凝胶法、 冷冻凝胶法、蒸发凝 胶法和压力凝胶法等 。
热凝胶法是将高分子 溶液加热，使其发生 相分离或交联反应， 形成三维网络结构， 从而制备出热可逆凝 胶。
药物筛选
通过凝胶排阻技术可以筛 选具有特定生物活性的小 分子药物或大分子蛋白质 药物。
细胞分离
利用凝胶排阻技术可以将 不同大小的细胞进行分离 ，用于细胞生物学、肿瘤 学等领域的研究。
在环保领域的应用
废水处理
空气净化
凝胶排阻技术可以用于废水中大分子 有机物的去除，提高废水处理效果。
凝胶的基本特征PPT课件
• 血液凝结是血纤维蛋白质在酶的作用下发生 的形成凝胶的过程；（血小板）
•27
• 2.利用化学反应生成不溶物， • 如果条件合适也可以形成凝胶。
• 化学反应生成不溶物，形成凝胶的条件是：
• A.产生不溶物的同时生成大量小晶粒； • B.晶粒的形状最好不对称，利于搭成骨架；
• 例如： MnSO4与Ba(SCN)2作用 • 二者浓度很稀时： 相混合可得几十纳米的BaSO4溶胶； • 二者浓度中等时： 相混合析出BaSO4沉淀； • 二者为饱和溶液时：相混合可得BaSO4凝胶；
•24
事实上，胶凝可看作胶体聚沉过程中的 一个特殊阶段。与聚沉不同的是，胶凝时胶 粒相互联结成网状，不再能自由流动，因此 失去了胶体的聚结稳定性。但是相互联结的 胶粒联成的网络结构使胶粒并不沉降，所以 体系尚未失去动力稳定性，不会生成沉淀。
现以电解质KCl加到Fe(OH)3：溶胶中的变 化过程为例，说明胶凝与聚沉的关系。
•21
固体酒精的制作
• 改进后的方法 • 在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000mL三口烧瓶中 • 加入14.5g(约0.051mol)硬脂,4.0g石蜡,300mL酒精, • 在水浴上加热至70℃,并保温至固体全部溶解。
• 将2.5g(约0.062mol)氢氧化钠和10g水进入100mL烧杯中,搅拌,
高分子溶液中加入大量电解质(盐)可以引 起胶凝，这与盐析作用有关，引起胶凝的
主要是电解质中的负离子。
•23
电解质浓度较大(例如>0．5mol·dm-3) 时，各种负离子对胶凝过程影响的能力 可用Hofmeister次序表示：
这个次序与这些离子的水化能力次序大致相同， 这说明水化能力强的负离子对高分子链的有序 化产生的影响大。通常以C1－为界，对大多数 体系，Cl-以前的负离子可以加速体系的胶凝 过程；
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• 2.利用化学反应生成不溶物， • 如果条件合适也可以形成凝胶。
• 化学反应生成不溶物，形成凝胶的条件是：
• A.产生不溶物的同时生成大量小晶粒； • B.晶粒的形状最好不对称，利于搭成骨架；
• 例如： MnSO4与Ba(SCN)2作用 • 二者浓度很稀时： 相混合可得几十纳米的BaSO4溶胶； • 二者浓度中等时： 相混合析出BaSO4沉淀； • 二者为饱和溶液时：相混合可得BaSO4凝胶；
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事实上，胶凝可看作胶体聚沉过程中的 一个特殊阶段。与聚沉不同的是，胶凝时胶 粒相互联结成网状，不再能自由流动，因此 失去了胶体的聚结稳定性。但是相互联结的 胶粒联成的网络结构使胶粒并不沉降，所以 体系尚未失去动力稳定性，不会生成沉淀。
现以电解质KCl加到Fe(OH)3：溶胶中的变 化过程为例，说明胶凝与聚沉的关系。
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固体酒精的制作
• 改进后的方法 • 在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的1000mL三口烧瓶中 • 加入14.5g(约0.051mol)硬脂,4.0g石蜡,300mL酒精, • 在水浴上加热至70℃,并保温至固体全部溶解。
• 将2.5g(约0.062mol)氢氧化钠和10g水进入100mL烧杯中,搅拌,
高分子溶液中加入大量电解质(盐)可以引 起胶凝，这与盐析作用有关，引起胶凝的
主要是电解质中的负离子。
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电解质浓度较大(例如>0．5mol·dm-3) 时，各种负离子对胶凝过程影响的能力 可用Hofmeister次序表示：
这个次序与这些离子的水化能力次序大致相同， 这说明水化能力强的负离子对高分子链的有序 化产生的影响大。通常以C1－为界，对大多数 体系，Cl-以前的负离子可以加速体系的胶凝 过程；