磁性水凝胶文献综述
水凝胶贴剂的研究进展及目前存在的问题
水凝胶贴剂的研究进展及存在的问题1. 引言水凝胶贴剂是一种具有优异吸水性能和粘附性的材料，广泛应用于医疗、化妆品、农业等领域。
随着科技的发展和人们对生活品质要求的提高，对水凝胶贴剂的研究也越来越深入。
本报告旨在全面分析水凝胶贴剂的研究进展，并指出目前存在的问题，以期为相关领域的进一步研究提供参考。
2. 研究目标本次研究旨在探索水凝胶贴剂在吸水性能、粘附性能、可持续性等方面的最新研究进展，并分析目前存在的问题，包括材料成本高昂、生物降解性不足等。
3. 方法为了实现研究目标，我们采取了以下方法：3.1 文献综述通过查阅大量文献资料，包括学术论文、专利文件和技术报告等，收集并整理了关于水凝胶贴剂的研究进展、制备方法和应用领域的相关信息。
3.2 实验分析在实验室中，我们对不同制备方法得到的水凝胶贴剂进行了吸水性能测试、粘附性能测试和可持续性评估。
通过对比不同样品的实验结果，分析水凝胶贴剂在各项性能上的差异。
4. 研究发现4.1 吸水性能目前，水凝胶贴剂在吸水性能方面已经取得了显著进展。
研究人员通过改变材料组分、优化制备工艺等手段，使得水凝胶贴剂的吸水速度和吸水量大幅提高。
同时，一些研究还探索了在特定条件下调控水凝胶贴剂的释放速度，以满足不同应用场景的需求。
4.2 粘附性能水凝胶贴剂作为一种粘附材料，在医疗、化妆品等领域有着广泛应用。
近年来，研究人员致力于提高水凝胶贴剂的粘附力，并改善其与不同基材的相容性。
通过引入新的交联剂、调控材料表面性质等方法，已经取得了一定的突破，使得水凝胶贴剂在粘附性能上更加出色。
4.3 可持续性随着人们对环境保护意识的提高，可持续性成为水凝胶贴剂研究的重要方向。
目前，研究人员致力于开发可生物降解的水凝胶贴剂，以减少对环境造成的影响。
一些研究已经成功地利用天然高分子材料制备了具有良好性能的生物降解水凝胶贴剂，并取得了鼓舞人心的结果。
5. 结论通过对水凝胶贴剂研究进展及存在问题进行深入分析，我们得出以下结论：•水凝胶贴剂在吸水性能、粘附性能和可持续性方面已经取得显著进展。
高强度多功能磁性水凝胶的合成及其在修复类风湿性关节炎型软骨缺损中的应用
高强度多功能磁性水凝胶的合成及其在修复类风湿性关节炎型软骨缺损中的应用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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基于N异丙基丙烯酰胺的磁性温敏水凝胶研究进展
基于N 一异丙基丙烯酰胺的磁性温敏水凝胶研究进展／陈琳等53基于N 一异丙基丙烯酰胺的磁性温敏水凝胶研究进展。
陈琳1’2，杨永珍1’3，刘旭光1’2 (1太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室，太原030024；2太原理工大学化学化工学院，太原030024；3太原理工大学新材料工程技术研究中心，太原030024)摘要 基于N_异丙基丙烯酰胺(NPAM)的磁性温敏水凝胶是一种具备双重响应性的新型智能材料，在许多 领域尤其是生物医药、生物工程等方面受到广泛的关注。
综述了国内外近年来此类磁性温敏水凝胶的制备方法及相 关应用，并对其目前存在的问题和今后的发展方向提出一些看法。
关键词 N 一异丙基丙烯酰胺磁性温敏水凝胶中图分类号：TB381文献标识码：AResearch Progress in MagneticThermosensitive Hydr og el sBased o n N-isopropylacrylamideCHEN Linl”，YANG Yongzhenl ，LIU Xuguan91'2(1Ke y La b o ra t or yof I n t e r fa c e Sc i e n c e a nd En gi ne er in g in Advanced Materials of Ministry of Educat ion ，T aiy ua n Uni ver si ty o f Tec hn ol ogy ，Ta iyu an 030024；2Col le ge of Chemis try and Chemic al Engineering ，Taiyuan University of T ec h no l og y ，T ai y ua n 030024：3Res ea rc h Cen te r o n AdvancedMaterials S ci e n c e an d T ech no lo gy ，T ai yu an U ni ve rsi ty of T ec hn ol og y ，T ai yu an 030024)A b s tr a c tA s a no ve l f un ct i on al material ，magnetic th ermos ensit ive hy droge ls ba sed o n N-isopropylacrylamide(NIPAM)offer hig h potential a pp l i c a t i on s in va r i o us f i el d s ，p a r t i c u la r l y in biomedical and bioengineering field ．Themore recen t synthesis d eve lo pme nt and ap pl i c at i o ns of magnetic thermosensitive hy dro ge ls ，an d their a p p li c a ti o n s a r esum ma riz ed ．O pi ni ons o n the ex i s t i ng drawbacks an d development tendency of these hydrogels a r e pro p os ed ．KeyWOl['d$ N-isopropylacrylamide ，magnetic thermosensitive ，hydrogels磁性温敏水凝胶是由磁性纳米粒子和温敏水凝胶复合 剂载体[6]、蛋白质分离[7’83等方面有良好的应用前景。
磁性pH响应型纤维素水凝胶的制备及载药研究
磁性pH响应型纤维素水凝胶的制备及载药研究柳晓艳;周艺峰;聂王焰;陈鹏鹏【摘要】利用沉淀聚合和原位共沉淀法制得四氧化三铁负载的聚(羟丙基纤维素丙烯酸酯-co-丙烯酸)(P(HPCA-co-AA)@Fe3O4)水凝胶.研究了羟基(-OH)与丙烯酰氯(AC)的摩尔比和反应时间对羟丙基纤维素(HPC)的乙酰基修饰度的影响,通过FT-IR、1 H-NMR等对产物进行了表征.以水杨酸钠为模型药物,研究了水凝胶在不同pH环境下对药物的可控释放行为.结果表明,水凝胶具有良好的pH响应性,在碱性环境下的溶胀行为使药物释放量明显大于酸性环境下.【期刊名称】《安徽大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(039)006【总页数】7页(P73-79)【关键词】磁性;pH响应性;纤维素;水凝胶;药物载体【作者】柳晓艳;周艺峰;聂王焰;陈鹏鹏【作者单位】安徽大学化学化工学院,绿色高分子材料安徽省重点实验室,安徽合肥230601;安徽大学化学化工学院,绿色高分子材料安徽省重点实验室,安徽合肥230601;安徽大学化学化工学院,绿色高分子材料安徽省重点实验室,安徽合肥230601;安徽大学化学化工学院,绿色高分子材料安徽省重点实验室,安徽合肥230601【正文语种】中文【中图分类】O648.17水凝胶是一种通过物理或者化学交联而形成的三维网状高分子材料，在水中只溶胀不溶解［1］，广泛应用于食品、农业、生物材料、水处理、组织工程、隐形眼镜等多个领域［2］.水凝胶分为天然高分子水凝胶和合成高分子水凝胶，天然高分子因其来源广、价格低、良好的生物相容性和生物降解性等优点，逐渐引起人们的关注［3－5］.纤维素是自然界中来源最广泛的一类多糖高分子物质，可通过化学交联或者物理交联形成水凝胶.肖惠宁［6］等以微晶纤维素为原料制备出纤维素基导电水凝胶；陈莉［7－8］等以羟丙基纤维素为原料成功制得纤维素基水凝胶，并对其药物控释行为进行研究.刺激响应性水凝胶是指对温度、pH、光、电场、磁场等外界刺激产生体积、折光指数、含水量、软硬度等物理化学性能变化的一类智能水凝胶［9－10］.作者通过羟丙基纤维素（HPC）与丙烯酰氯（AC）的酯化反应制得可聚合的大单体羟丙基纤维素丙烯酸酯（HPCA），借助于沉淀聚合和原位共沉淀法制备磁性pH响应型四氧化三铁负载的聚（羟丙基纤维素丙烯酸酯－co－丙烯酸）（P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4）水凝胶，并进一步研究水凝胶在不同pH条件下对药物的可控释放行为.1 实验部分1.1 实验原料羟丙基纤维素（HPC），Mw＝100 000，分析纯，阿法埃莎化学有限公司；丙烯酰氯（AC），96%，阿拉丁试剂有限公司；4－甲氧基酚，化学纯，国药集团化学试剂有限公司；二氯甲烷（CH2Cl2），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；三乙胺（TEA），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；丙烯酸（AA），化学纯，国药集团化学试剂有限公司；过硫酸钾（KPS），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；四甲基乙二胺（TEMED），生化纯，国药集团化学试剂有限公司；六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；四水合二氯化铁（FeCl2·4H2O），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；氨水（NH3·H2O），分析纯，国药集团化学试剂有限公司；水杨酸钠，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；透析袋，Biosharp，截留分子量：14 000.1.2 实验过程1.2.1 HPCA的制备通过HPC与AC的酯化反应制得HPCA，实验配方如表1所示.0.2g HPC加入20mL H2Cl2中，搅拌使其溶解，溶解完全后加入42mg对羟基苯甲醚和212μL TEA，反应烧瓶置于冰水浴中，向反应瓶中逐滴滴加10mL含有丙烯酰氯的CH2Cl2溶液，待其滴加完毕后继续冰水浴搅拌1h，随后逐渐升温至25℃反应24h.反应结束后，反应液倒入装有300mL乙醚的烧杯中，剧烈搅拌，有白色黏稠物不断析出，抽滤得到固体产物，真空干燥除去残留的溶剂和乙醚.产物溶解在水中并透析纯化48h，真空干燥得到纯化产物.表1 制备HPCA的配方表Tab.1 The recipe for the preparation of HPCA组号羟丙基纤维素／g丙烯酰氯／μL对羟基苯甲醚／mg 胺／μL 二氯甲烷／mL 羟基与丙烯三乙酰氯摩尔比1 0.2 61 42 212 30 2∶1 2 0.2 146 42 212 30 1∶1.2 3 0.2 183 42 212 30 1∶1.5 4 0.2 244 42 212 30 1∶21.2.2 P（HPCA－co－AA）水凝胶的制备采用沉淀聚合制备水凝胶.0.24g HPCA溶于50mL水中，搅拌使其完全溶解，水浴升温至50℃，通入氮气20min，分别加入157μL AA、20mg KPS和20μL TEMED，持续搅拌反应24h，反应结束后冷至室温，12 000r·min－1离心产物，弃去上清液，下层固体产物用水反复洗涤几次，真空干燥得到水凝胶固体.1.2.3 P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4 的制备采用原位共沉淀法制备Fe3O4.将0.3g P（HPCA－co－AA）在搅拌下分散在40mL 水中，0.15g FeCl3·6H2O和0.14g FeCl2·4H2O加入5mL水中并超声5min，FeCl3·6H2O和FeCl2·4H2O混合液加入水凝胶分散液中，持续搅拌8h 后，通入氮气并将5mL NH3·H2O逐滴滴加到反应瓶中反应2h.反应结束后，离心并弃去上层液，下层固体产物用0.3mol·L－1的NH3·H2O溶液离心洗涤3次后置于真空干燥箱烘干.1.2.4 P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4对水杨酸钠载药及pH响应性释放行为的研究P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4分散在5mol·L－1的水杨酸钠水溶液中，25℃ 搅拌24h后将产物离心出来，并用水离心洗涤3次，真空干燥.分别取10mg的载药产品分散在20mL的pH＝1.2的人工胃液和pH＝7.4的人工肠液中，37℃下搅拌，每隔一定时间分别取出0.5mL上层液，并补充进去0.5mL对应的人工胃液和人工肠液，上层液经12 000r·min－1离心弃去沉淀，用紫外－可见分光光度计测其在295nm处的吸光度.1.3 产物表征1.3.1 傅里叶红外光谱（FT－IR）表征布鲁克VERTEX80＋HYPER10N2000型傅里叶红外光谱仪测定红外谱图，HPC 和HPCA分别溶于二氯甲烷中，样品溶液滴涂在空白的KBr片上，待二氯甲烷挥发完，进行测试；P（HPCA－co－AA）、Fe3O4和P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4样品直接与KBr混合研磨，待研磨均匀后进行压片，样品片烘干后进行测试.1.3.2 核磁共振氢谱（1 H－NMR）表征布鲁克AV 400型全数字化核磁共振谱仪测定样品的核磁共振氢谱，样品溶解在氘代氯仿（CDCl3）中进行测试.2 结果与讨论2.1 HPC的羟基（—OH）与AC摩尔比的影响图1～2分别为HPC及不同—OH与AC摩尔比制备的HPCA的红外光谱图和核磁共振氢谱图.图1 HPC及不同的—OH与AC的摩尔比制备HPCA的红外光谱图Fig.1 FT－IR spectra of HPC and HPCA with different mole ratios of—OH／AC1：HPC；2：HPCA，2∶1； 3：HPCA，1∶1.2； 4：HPCA，1∶1.5； 5：HPCA，1∶2图1中谱线1为HPC的红外光谱，3 424cm－1处的特征峰为HPC结构单元中—OH的伸缩振动吸收峰，2 965、2 924、2 876cm－1为C—H键伸缩振动吸收峰，1 460cm－1处为C—H的不对称变形振动吸收峰，1 375cm－1处为—CH3的对称变形振动.此外，1 080、1 120、1 275cm－1处为C—O—C的振动吸收峰.图1中的谱线2～5分别为不同的—OH与AC的摩尔比（2∶1、1∶1.2、1∶1.5和1∶2）所制得的HPCA红外谱线，除了具有谱线1的特征吸收峰外，在1 720cm－1处产生1个明显的COOR特征吸收峰，说明HPC与AC成功通过酯化反应制得HPCA.图2 HPC及不同的—OH与AC的摩尔比制备HPCA的核磁共振谱图（左）和部分放大图（右）Fig.2 1 H－NMR spectra of HPC and HPCA with different mole ratios of—OH／AC（left）and local magnification（right）1：HPC；2：HPCA，2∶1； 3：HPCA，1∶1.2； 4：HPCA，1∶1.5； 5：HPCA，1∶2图2中的曲线1为 HPC的1 H－NMR谱，a（δ＝1.1和1.2）为—CH3 的化学位移，b、c（δ＝3.1～4.4）为—CH2和—CH的化学位移.图2中的曲线2～5分别为不同的—OH与AC的摩尔比（2∶1、1∶1.2、1∶1.5和2∶1）所制得的HPCA 的1 H－NMR谱，除了具有曲线1的特征化学位移，a’（δ＝1.4）为HPCA中与酯基C—O键连在同一C上的—CH3的化学位移，d（δ＝6.1）处为CH2＝CH（1H）的化学位移，e（δ＝5.8，6.4）处为CH2＝CH（2H）的化学位移，a’、d和e处的化学位移表明羰基及双键成功引入HPCA中.AC对HPC的修饰度可通过公式（1）计算其中：f为AC对 HPC的修饰度，Id、Ib，c、Ia 和Ia’分别为在δ＝6.1，δ＝3.1～4.4，δ＝1.1和1.2，δ＝1.4处化学位移的积分面积.Ib，c对应于葡萄糖单元（5—CH＋1—CH2）和羟丙基取代物（1—CH＋1—CH2）所有的—CH和—CH2，由于每个羟丙基取代物由一个—CH，一个—CH2和一个—CH3组成，—CH3的化学位移在δ＝1.1，1.2，1.4，因此，Ib，c－（Ia＋Ia’）对应葡萄糖单元（5—CH＋1—CH2）的7个质子［11］.由公式（1）计算所得：f2＝9%，f3＝19%，f4＝23%，f5＝25%.由此可知，随着 HPC的—OH 与AC摩尔比的减小，f不断增大；当两者的摩尔比小于1∶1.2时，f趋于稳定.这是由于随着AC含量的增加，溶液中的反应物增多，提高了反应转化率；当AC的量增加到一定值时，反应达到平衡，从而导致f 趋于稳定［12］.2.2 反应时间的影响图3分别为HPC及不同反应时间的HPCA的核磁共振氢谱图.图3 HPC及不同反应时间的HPCA的1 H－NMRFig.3 1 H－NMR spectra of HPC and HPCA with different reaction time1：HPC；2：HPCA，24h；3：HPCA，36h；4：HPCA，48h图3中的曲线1为HPC的1 H－NMR谱，曲线2～4分别为反应24h、36h和48h（—OH与AC的摩尔比均为1∶1.2）的HPCA的1 H－NMR谱图.HPCA的1 H－NMR谱，除了具有曲线1的特征吸收峰外，在a’、d和e处的化学位移说明成功制得理想产物.由公式（1）可知：f2＝19.4%，f3＝30%，f4＝33%.由此可知，随着反应时间的增加，f逐渐增大，当反应时间大于36h后，反应趋于平衡.这是由于反应过程中，有三乙胺盐酸盐生成，延长反应时间会提高原料的转化率，当达到一定反应时间，反应趋于平衡，f 趋于稳定［13］.2.3 P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4 水凝胶的表征分析图4为P（HPCA－co－AA）、Fe3O4 及P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4 的红外谱图.图4 Fe3O4（1）、P（HPCA－co－AA）（2）及P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4（3）的红外谱图Fig.4 FT－IR spectra of Fe3O4（1），P（HPCA－co－AA）（2）and P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4（3）图4中谱线1为Fe3O4的红外光谱，在580cm－1处为Fe—O的伸缩振动吸收峰.谱线2为P（HPCA－co－AA）的红外光谱，3 424cm－1处的特征峰为—OH 的伸缩振动吸收峰，2 965、2 924、2 876 cm－1为C—H键伸缩振动吸收峰，1 730cm－1为—C＝O的特征吸收峰，1 460cm－1处为C—H的不对称变形振动吸收峰，1 375cm－1处为—CH3的对称变形振动吸收峰，由此可见该样品是P（HPCA－co－AA）.谱线3为P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4的红外光谱，谱线1和2的特征吸收峰均出现在谱线3的谱图中，说明Fe3O4成功负载在P （HPCA－co－AA）水凝胶上.图5为P（HPCA－co－AA）和P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4 的TEM 照片.图5 P（HPCA－co－AA）（a）和P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4（b）的TEM 照片Fig.5 TEM images of P（HPCA－co－AA）（a）and P（HPCA－co －AA）＠ Fe3O4（b）由图5可知，P（HPCA－co－AA）水凝胶（a）呈不规则状；P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4（b）中Fe3O4 粒子均匀负载在水凝胶表面，为P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4水凝胶良好的磁靶向性提供了保障.图6为P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4分散液和在外加磁场下的分离照片.图6 P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4 悬浮液（a）和在外磁场分离照片（b）Fig.6 Photographs of P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4suspensions（a）with a magnetic field（b）由图6可知，P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4稳定分散在水中（图6a），当有外界磁场存在时，磁性水凝胶被吸附在靠近磁铁的瓶壁上（图6b），这说明P （HPCA－co－AA）＠Fe3O4具有良好的磁靶向性.2.4 P（HPCA－co－AA）＠ Fe3O4 对水杨酸钠的pH响应性释放图7为不同pH下水凝胶对水杨酸钠的累积释放图.图7 不同pH下水凝胶对水杨酸钠的累积释放量Fig.7 Accumulative sodium salicylate release from the hydrogel at different pH values由图7可知，P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4水凝胶对水杨酸钠的释放具有pH依赖性，药物在人工胃液的释放量比在人工肠液的释放量小.这是由于pH＝1.2时，水凝胶中的羧基被质子化，水凝胶疏水收缩；当pH＝7.4时，水凝胶中以阴离子存在的羧基增多，静电斥力作用使得水凝胶溶胀，所以水凝胶在pH＝1.2时的释药量比在pH＝7.4时小［14］.3 结束语作者通过酯化反应制得可聚合的大单体HPCA，通过沉淀聚合和原位共沉淀法制得磁性pH响应型P（HPCA－co－AA）＠Fe3O4水凝胶.以水杨酸钠为模型药物，分别测定了载药水凝胶在pH＝1.2的人工胃液和pH＝7.4的人工肠液的药物释放量.实验数据表明载药水凝胶在人工胃液的释药量明显比在人工肠液中少.因此，该磁性pH响应型水凝胶在智能载药材料方面存在潜在应用价值.参考文献：［1］胡剑灿，张俊钊，肖敏，等.纤维素基水凝胶的制备及性能研究［J］.广东化工，2014，41（19）：54－57.［2］Chang C Y，Zhang L N.Cellulose－based hydrogels：present status and application prospects［J］.Carbohydrate Polymers，2011，84（1）：40－53.［3］景占鑫，孙晓锋，王海洪，等.环境敏感型纤维素水凝胶及其在药物控释方面的应用［J］.材料导报，2012，26（4）：83－88.［4］杨伟平，张海龙，卢敏，等.丝素蛋白／聚氨酯两性水凝胶的制备及性能研究［J］.安徽大学学报：自然科学版，2012，36（2）：74－81.［5］高春梅，柳明珠，吕少瑜，等.海藻酸钠水凝胶的制备及其在药物释放中的应用［J］.化学进展，2013，25（6）：1012－1022.［6］梁祥涛，瞿冰，肖惠宁，等.纤维素基导电水凝胶的合成及其结构性能表征［J］.功能材料，2014，45（8）：8134－8138.［7］Bai Y Y，Zhang Z，Zhang A P，et al.Novel thermo－and pH－responsive hydroxypropylcellulose－and poly（L－glutamic acid）－based microgels for oral 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水凝胶nature文章
水凝胶nature文章水凝胶是一种高度吸水、具有三维网络结构的聚合物材料。
在水凝胶的研究中，科学家们致力于探索其独特性能和广泛应用。
本文将从水凝胶的概述、特性、应用领域、研究进展以及未来发展趋势与挑战等方面进行详细阐述。
一、水凝胶的概述1.水凝胶的定义水凝胶是由高分子链通过化学键或物理作用形成的具有三维网络结构的聚合物材料，其内部含有大量的水分。
水凝胶的名称来源于其外观和性能与果冻类似。
2.水凝胶的分类根据高分子链的交联方式，水凝胶可分为化学交联水凝胶和物理交联水凝胶。
化学交联水凝胶是通过化学键连接的高分子链形成网络结构，如聚丙烯酸盐水凝胶；物理交联水凝胶则是通过分子间的相互作用力（如氢键、静电作用等）形成网络结构，如聚乙烯醇水凝胶。
二、水凝胶的特性1.高度吸水性水凝胶具有很强的吸水能力，可以吸收自身重量数百倍的水分。
这一特性使得水凝胶在许多领域具有广泛的应用前景。
2.良好的生物相容性由于水凝胶的主要成分是水，其生物相容性非常好，对人体无害。
这使得水凝胶在生物医学领域有着广泛的应用。
3.独特的力学性能水凝胶在吸水后，其力学性能会发生显著变化。
这种独特的力学性能使得水凝胶在各种应用场景中具有优越的表现。
三、水凝胶的应用领域1.生物医学领域水凝胶在生物医学领域的应用包括药物载体、创伤敷料、组织工程支架等。
其良好的生物相容性和独特的力学性能使其在这些领域受到广泛关注。
2.工程领域水凝胶在工程领域的应用包括传感器、减振器、润滑剂等。
其高度吸水性和独特的力学性能使其在这些领域具有优越的性能。
3.环保领域水凝胶在环保领域的应用包括污水处理、废液吸附等。
其高度吸水性和良好的生物相容性使其在这些领域具有广泛的应用前景。
4.食品工业水凝胶在食品工业中的应用包括食品保鲜、食品包装等。
其高度吸水性和独特的力学性能可以提高食品的品质和安全性。
四、水凝胶的研究进展1.制备方法的研究随着水凝胶研究的深入，制备方法也不断创新。
磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用
磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用
随着科技的发展，新型磁性水凝胶已被广泛应用于滤池生物护坝、正渗透膜制备、化工除污等多个领域。
磁性水凝胶是一种磁性颗粒，可以在高磁场作用下形成凝胶样网络结构,包括材料一定比例水泥,磁性颗粒,滞水性添加剂,增效剂等成分。
最近，人们以某种钙磷型磁性水凝胶为制备材料，将特性分析手段及材料结构研究相结合，相继设计出合之分解网络结构，以实现最佳的磁性水凝胶特性及结构性能。
结果表明，所制的磁性水凝胶具有良好的流变性及凝结性，大大提高了正渗透中的应用效果。
正渗透是有效提取一定成分的一种分离技术，能够从混浊液体中有效去除天然有机物，延长淡水源的寿命。
当混浊液体流动时，磁性水凝胶可以团聚，由于其含钙磷物质，能够将痕量元素形成大颗粒，蕴含有有有机物，有效稀释混浊液体，从而提高正渗透的过滤效率。
在污水处理过程中，磁性水凝胶可以有效吸附痕量的有机物，抑制微生物对污水的生长，从而减少污染物的排放，因此具有十分重要的应用。
综上所述，磁性水凝胶具有良好的流变性和凝结性，可以有效离子膜中的混浊液体，消散有害物质，大大提高正渗透的效率在其它任何技术所不能及的收获。
因此，磁性水凝胶的制备及其在正渗透中的应用具有重要的实际意义，是一种具有广阔应用前景的环保分离技术。
磁性水凝胶材料及其在药物输送中的应用
磁性水凝胶材料及其在药物输送中的应用随着科技的不断进步，医疗技术也在不断革新。
其中，药物输送技术是应用领域较为广泛的一种。
在药物输送技术中，使用磁性水凝胶材料可以有效地将药物输送到具体的部位，在确保药物治疗效果的同时，最大程度地减少药物的副作用和毒性。
本文就磁性水凝胶材料及其在药物输送领域的应用进行探讨。
一、磁性水凝胶材料的特点磁性水凝胶材料是一种含有铁磁性物质的水凝胶材料。
其最显著的特点就是具有磁响应性。
通过外加磁场，可以控制磁性水凝胶材料的运动，使其在特定部位停留。
此外，磁性水凝胶材料的形态多样，可以制成球形、片状、丝状等不同形状，满足不同药物输送的需求。
二、磁性水凝胶材料在药物输送中的应用1. 靶向输送通过磁性水凝胶材料的磁响应性，可以将药物精确地输送到需要治疗的部位。
例如，在食道肿瘤治疗中，通过口腔摄入磁性水凝胶材料，再在附近使用外加磁场，使磁性水凝胶材料停留在肿瘤部位，释放药物，起到精准治疗的作用。
2. 缓释性输送许多药物在人体内的代谢速度非常快，难以满足长时间的治疗需求。
而通过将药物包裹在磁性水凝胶材料内，可以起到缓释药物的作用。
药物可以慢慢地逐渐释放，从而达到长时间的药物治疗效果。
3. 组织工程输送磁性水凝胶材料不仅可以用于药物输送，还可以用于组织工程的治疗。
例如用磁性水凝胶材料包裹多种细胞，并通过外加磁场的操控将细胞输送至受损组织，从而实现组织修复。
三、磁性水凝胶材料在药物输送领域中的局限磁性水凝胶材料在药物输送领域中的应用仍存在一定的局限性。
例如，磁性水凝胶材料在人体内的降解速度较慢，难以快速排出体外，这会给药物治疗效果和人体健康带来不利影响。
此外，用于制作磁性水凝胶材料的铁磁性物质对人体有一定的毒性，需要合理掌控使用量和毒性副作用。
结语磁性水凝胶材料是一种富有潜力的药物输送工具，可以通过精确的靶向输送，控制药物的释放速度以及实现组织修复。
但是，必须合理掌控使用方法和材料成分，以保证磁性水凝胶材料在药物输送领域中的安全、有效应用。
磁性水凝胶电磁致动特性研究共3篇
磁性水凝胶电磁致动特性研究共3篇磁性水凝胶电磁致动特性研究1磁性水凝胶电磁致动特性研究磁性水凝胶是一种由聚合物基质和磁性粉体组成的复合材料，具有广泛的应用前景。
磁性水凝胶能够在外加磁场的作用下发生形变，因此具有优良的电磁致动特性，是一种具有潜在应用价值的机电一体化材料。
本文将介绍磁性水凝胶的电磁致动特性及其研究进展。
一、磁性水凝胶的电磁致动机理磁性水凝胶的电磁致动机理与其内部磁性粉体的运动有关。
当磁性水凝胶处于外加磁场中时，磁性粉体会受到磁场力的作用产生运动，从而引起水凝胶基质的变形。
在外加磁场的作用下，磁性水凝胶能够产生不同形式的变形，如伸长、收缩、扭曲等，且变形幅度可随磁场的大小及方向改变。
这种磁性水凝胶的电磁致动特性为其在机电一体化应用中提供了巨大的潜力，可应用于微机械系统等领域。
二、磁性水凝胶的制备方法有许多种制备磁性水凝胶的方法，如原位聚合法、溶胶凝胶法、共沉淀法等。
其中，原位聚合法是较为常用的制备方法。
该方法的步骤如下：首先将磁性纳米颗粒与单体混合，接着加入引发剂，并在一定条件下进行聚合反应，其中单体可选择丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯等，得到磁性水凝胶。
制备的水凝胶表现出了明显的磁场响应行为，可以实现电磁致动变形。
三、磁性水凝胶的研究进展随着科技的发展和对新材料需求的增加，磁性水凝胶研究得到了越来越多的关注。
近年来，磁性水凝胶的研究已经取得了不少进展。
例如，有学者研究了磁性水凝胶的形变响应与磁场强度、形变速率等因素之间的关系，发现其形变速率随磁场强度增加而提高，但随着形变速率增大，形变幅度会降低。
此外，也有学者对磁性水凝胶的功率损失等性能进行了研究，以提高其应用性能。
总之，磁性水凝胶是一种具有广泛应用前景的新材料，具有优秀的电磁致动特性和应变性能。
目前，对其性能及应用的研究还处于起步阶段，但我们相信，在不断的研究和探索中，这种材料的潜能将会不断得到开发和应用。
磁性水凝胶电磁致动特性研究2磁性水凝胶是一种由水凝胶物质和磁性粒子纳米颗粒复合而成的有机磁性材料。
磁响应水凝胶
磁响应水凝胶磁响应水凝胶是一种新型的功能性材料，它具有磁响应性和水凝胶性质，可以根据外界磁场的改变而调控其物理性质。
这种材料在生物医学、环境净化和智能材料等领域具有广泛的应用前景。
本文将对磁响应水凝胶的制备方法、性质及应用进行综述，旨在为相关研究提供参考和启发。
一、磁响应水凝胶的制备方法磁响应水凝胶的制备方法主要有化学合成法、生物合成法和物理合成法等。
化学合成法是通过化学反应将磁性颗粒和水凝胶材料结合在一起，常见的方法包括原位合成法、溶液浸渍法和溶胶-凝胶法等。
生物合成法是利用生物材料来合成磁响应水凝胶，例如利用微生物合成聚合物物质与磁性颗粒结合。
物理合成法则是通过物理方法将磁性颗粒和水凝胶材料结合在一起，常见的方法包括共沉淀法、磁场辅助法和自组装法等。
二、磁响应水凝胶的性质磁响应水凝胶具有多种独特的性质，主要包括磁性、水凝胶性和响应性。
首先是磁性，磁响应水凝胶在外界磁场的作用下会表现出磁响应行为，例如磁性颗粒的定向排列和磁导率的变化。
其次是水凝胶性，磁响应水凝胶可以在水中吸收大量水分并形成凝胶状态，具有良好的水合能力和多孔结构。
最后是响应性，磁响应水凝胶可以对外界磁场的改变做出快速响应，并通过改变其物理结构和化学性质来实现对外界环境的调控。
三、磁响应水凝胶的应用磁响应水凝胶在生物医学、环境净化和智能材料等领域具有广泛的应用前景。
在生物医学领域，磁响应水凝胶可以作为药物载体用于靶向药物输送和控释，也可以用于组织工程和细胞分离等方面。
在环境净化领域，磁响应水凝胶可以用于吸附和分离重金属离子、有机污染物和微生物等，对水质和空气质量的改善具有重要意义。
在智能材料领域，磁响应水凝胶可以用于制备智能触发器件、可控纳米结构和生物传感器等，具有广泛的应用前景和市场潜力。
四、磁响应水凝胶的发展趋势磁响应水凝胶作为一种新型的功能性材料，具有发展潜力和应用前景。
未来，磁响应水凝胶将继续在制备方法、性质调控和应用领域等方面开展更深入的研究。
磁性水凝胶作为药物载体的应用研究进展
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分散在水凝胶网络中的磁性纳米颗粒与水凝胶结构之间因无牢固的结合而容易扩散到溶液中
・
３ Ｏ・
材料 导报
磁 性 水凝 胶 作 为药 物载 体 的应 用研 究进 展
韩晓 东， 张 稳 ， 于 坤 ， 贾庆 明， 陕绍云 ， 苏红 莹
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水凝胶的简介
结论
1
2
3
磁性水凝胶在 药物载体靶向 释药研究领域 有望能进一步 发展，并广泛 应用
磁性水凝胶在 处理污水重金 属、有机染料 等上有优良的 吸附回收性
磁性水凝胶还 存在磁性强度 控制上的问题 有待提高。
参考文献
[1] Alveroğlu, E.Sö zeri, H.Kurtan, U.Şenel, M.Baykal, A.,Journal of Molecular Structure. 1036 (2013):386–391 [2] Z. Xiong Zheng-Bin Sun, Mei-Ling Zheng, et al. Materials Chemistry and Physics. 130 (2011): 72–78 [3] F.-Y. Chou C.-M. Shih a, M.-C. Tsai, et al. Polymer. 53 (2012): 2839–2846 [4] Ozgur Ozay, Sema Ekici, Yakup Baran, et al.water research. 43(2009):4403–4411 [5] Chensi Shen, Yu Shen, Yuezhong Wen, et al.water research. 45(2010):5200-5210 [6] Yiming Zhou, Shiyu Fu, Liangliang Zhang, et al. Carbohydrate Polymers. 101 (2014): 75–82 [7] Pinhua Rao, Irene M.C. Lo a, Ke Yin, et al. Journal of Environmental Management. 92 (2011): 1690-1695 [8] A.T. Paulino, M.R. Guilherme, et al.Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 321(2009): 2636–2642 [9] Fahriye Seven, Nurettin Sahiner.International Journal of Hyogen Energy. 38(2013) :15275-15284 [10] Nurettin Sahiner, Ozgur Ozay, Erk Inger, et al.Journal of Power Sources. 196 (2011) :10105–10111 [11] Samantha A. Meenach, J. Zach Hilt, Kimberly W. Anderson.Acta Biomaterialia 6 (2010): 1039–1046 [12] Ling-Ling Zhang, Ping Li, Yu-Min Li, et al.Drug Development and Industrial Pharmacy. 38(2012): 872–882
水凝胶材料的制备与磁性性能分析
水凝胶材料的制备与磁性性能分析水凝胶材料在诸多领域中都具有广泛的应用，如生物医学、电子工程、环境科学等。
水凝胶材料的优异性能往往与其微观结构和物理特性密切相关。
本文将探讨水凝胶材料的制备方法以及对其磁性性能的分析。
水凝胶材料的制备方法多种多样，如溶胶-凝胶法、水热法、电化学沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备水凝胶材料的方法。
该方法首先将溶胶中的成分均匀混合，形成凝胶体系，接着通过固化和干燥过程，使溶胶转变为凝胶状固体。
水凝胶材料在这个过程中的微观结构形成，对其后的物理性质产生重要影响。
此外，水凝胶材料的制备方法还可以根据具体需求进行定制，例如在制备过程中引入控制剂，可以调控凝胶的孔隙结构和粒径分布，从而影响其力学性能和渗透性能。
水凝胶材料的磁性性能分析主要包括磁化率、饱和磁化强度和磁滞回线等指标。
磁化率是表征材料对外加磁场响应能力的物理量。
饱和磁化强度则是材料在饱和磁场下达到的最大磁化强度。
磁滞回线则能反映材料的磁滞特性，即在磁场作用下材料自身的磁化和去磁化过程。
水凝胶材料的磁性性能可以通过使用磁强计、霍尔效应仪器等设备进行测量和分析。
分析水凝胶材料的磁性性能有助于了解其在磁场作用下的行为规律，为进一步开发相关应用提供参考依据。
水凝胶材料可以通过引入磁性粒子来赋予其磁性。
常见的磁性粒子包括铁磁性纳米颗粒、合成磁性钙钛矿氧化物等。
在制备过程中加入这些磁性粒子，既可保持水凝胶材料的原有特性，又拥有了磁性。
例如，通过将氧化铁纳米颗粒嵌入凝胶分子网络中，可以获得具有良好磁活性的水凝胶材料。
这种具备磁性特性的水凝胶材料可以应用于生物医学领域，如靶向药物传输、磁热治疗等。
除了制备方法和磁性性能分析外，水凝胶材料的形貌结构对其性能也起到重要影响。
一维纳米线状水凝胶材料具有较大的比表面积和更好的渗透性能，因而在催化、传感等领域有着广泛应用。
在实际应用中，有时会需要在水凝胶材料的基础上进一步构筑复合结构，例如核壳结构、多层结构等，以进一步拓展其性能。
磁感应水凝胶
磁感应水凝胶
磁感应水凝胶是一种智能材料，它结合了水凝胶的特性与磁性粒子的功能。
这种材料通常是由水溶性聚合物网络和分散在其中的纳米级磁性颗粒（如Fe3O4或γ-Fe2O3）组成。
在正常状态下，磁感应水凝胶具有类似于普通水凝胶的柔软、湿润及高含水量特点，但在外部磁场作用下，可以发生形状变化、体积收缩或膨胀、运动等响应。
磁感应水凝胶的应用广泛，例如：
1.生物医学领域：可用于药物控释系统，通过改变磁场来控制药物释放的速度和位置；也可制作微型机器人，在体内导航并进行靶向治疗。
2.软体机器人和驱动器：作为软体机器人的构建元件，通过外部磁场调控其变形和运动行为。
3.环境修复：用于吸附并移除污染物，当施加磁场时，能够集中收集并方便地从环境中分离出污染物。
4.智能材料：在传感器和执行器中应用，对磁场做出快速且可逆的反应，实现信号转换或力的传递等功能。
由于磁感应水凝胶的独特性质，它们在科研和工程领域都展现出了巨大的潜力和广泛应用前景。
磁场敏感性水凝胶研究进展
磁场敏感性水凝胶研究进展相 梅,郑志伟,汪辉亮,贺昌城3(北京师范大学化学学院,北京 100875) 摘要:磁场敏感性水凝胶是一类由聚合物三维网络和磁性组分所构成的复合凝胶,其在药物控制释放、人工肌肉、酶的固定与蛋白质分离等领域具有良好的应用前景。
本文综述了磁场敏感性水凝胶的制备方法及其在上述领域的应用。
关键词:水凝胶;磁场敏感性水凝胶;制备;应用凝胶是由三维网络结构的高分子和充塞在高分子网链间隙中的小分子介质所构成的。
一般情况下,介质为液体。
水凝胶是以水为介质、能在水中溶胀并保持大量水分而又不溶解的聚合物体系。
根据对外界刺激的响应特性,可以将水凝胶分为普通水凝胶和环境敏感性水凝胶,后者又称为智能型水凝胶或刺激响应性水凝胶。
与普通水凝胶不同,环境敏感性水凝胶能够感知外界物理的或化学的刺激信号的变化,并可通过体积相转变等行为做出应答。
根据刺激信号的不同,又可将环境敏感性水凝胶分为温度敏感性水凝胶、p H敏感性水凝胶、电场敏感性水凝胶、磁场敏感性水凝胶等。
磁场敏感性水凝胶(ferrogel或magnetic2field2sensitive hydrogel)是指对磁场具有响应特性的一类环境敏感性水凝胶。
本文将就磁场敏感性水凝胶的基本组成、制备方法、结构、性能及应用等方面作一综述。
1 磁场敏感性水凝胶的组成、结构与性质磁场敏感性水凝胶一般是由聚合物基质和功能组分所构成的复合凝胶。
赋予水凝胶磁场响应特性的功能组分多为无机磁性粒子,最常见的有Fe3O4、γ2Fe2O3等金属氧化物以及Co Fe2O4等铁酸盐类物质。
其中,Fe3O4由于具有价廉易得、无毒等优点,是目前最常被采用的磁性组分。
构成水凝胶的聚合物的种类,磁性粒子的种类、粒径大小及其在体系中的含量等对复合水凝胶的性质都有着非常大的影响。
若磁性组分具有超顺磁性,复合凝胶也可表现出超顺磁性,即在磁场作用下具有较强的磁性,撤除磁场后其磁性很快消失,不会被永久磁化;若凝胶中的磁性粒子不具有超顺磁性,复合凝胶则具有永磁体的特性。
智能磁性水凝胶的动态黏弹性行为-论文
作用 。
总体 经历 了先 下 降 ， 平 稳上 升再 急 剧下 降 的趋 势 ，
这 是 因为 在高 应力 下凝 胶结 构 被破 坏 而导 致模 量 急剧下 降 。图 ８ （ ｂ ） 为 ② 号 未 取 向 型智 能磁 性 凝
１ ０ Ｈｚ 的范 围 内为线 性黏 弹 区 ， Ｇ 稳定 在 ４ Ｏ Ｐ ａ左
右 。Ｇ ， 在 厂从 ０ ． １ ～１ ． ０ Ｈｚ这 个 测 试 区 间 比较
稳定 ， 为 ２ Ｐａ左 右 。
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体 系 的储 能 模 量 。
关 键词 ： 磁 性 水凝 胶 ； 智 能 材 料 ；溶 剂 热 法 ；纳 米 Ｆ ｅ 。 Ｏ 颗 粒 中图分 类号 ： ＴＢ ３ ８ ３ 文献 标 志码 ： Ａ
Ｄｙ ｎａ ｍｉ ｃ Ｖｉ ｓ ｃ ｏ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｂｅ ｈａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｏ ｆ Ｉ ｎｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｔ Ｍａ ｇ ｎｅ ｔ ｉ ｃ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｇ ｅ ｌ ｓ
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一种磁性水凝胶及其制备方法和3D打印方法[发明专利]
![一种磁性水凝胶及其制备方法和3D打印方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/8f95def5c0c708a1284ac850ad02de80d5d80644.png)
专利名称：一种磁性水凝胶及其制备方法和3D打印方法专利类型：发明专利
发明人：何鹏,张墅野,林铁松,郭佩婷
申请号：CN201910585260.2
申请日：20190701
公开号：CN112175205B
公开日：
20220506
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种磁性水凝胶及其制备方法和3D打印方法，属于生物药物输送技术领域。
本发明将磁性水凝胶图形化。
磁性凝胶主要是由丙烯酰胺(AAm)、海藻酸钠和羧基磁珠通过共混法制得的，是按下述步骤进行的：一、向蒸馏水中，依次加入交联剂、热引发剂、丙烯酰胺、海藻酸钠和硫酸钙，在室温下搅拌，滤网过滤，真空条件下静置，得到水凝胶前体；二、然后加入羧基磁珠分散液，搅拌，加入四甲基乙二胺溶液，置于模具中，密封，加热。
本发明可应用于生物医疗及药物释放领域。
申请人：哈尔滨工业大学
地址：150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
国籍：CN
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磁性水凝胶文献综述
水凝胶磁性纳米粒子复合研究综述前言水凝胶作为目前新材料中性质独特的一种聚合物材料，以其独特的物理化学性质著称，对于水凝胶材料的改性工作也是目前领域研究中比较热门的工作，本文针对水凝胶的改性方法以及水凝胶与磁性纳米粒子复合作了较为详细的介绍并有望采用与日后的实验工作中。
一水凝胶水凝胶是具有相同网状结构的软材料，但是对于水却具有不同的亲密性。
含有大量水分的水凝胶类似与生物软组织，其在生物医药领域具有巨大的潜在应用价值；水凝胶的性质倾向于脆弱，相似与脆弱的水母。
不同性质的水凝胶在不同领域都具有巨大的应用前景。
目前磁性水凝胶作为水凝胶改性的方法其在重金属离子吸附、药物运输、癌症治疗、柔性机械材料等方向都具有一定的应用前景1。
二水凝胶与磁性纳米粒子复合材料一种含硫基的功能化水凝胶与Fe3O4复合制备具有磁性的水凝胶2：Fe3O4-poly(L-cysteine/2-hydroxyethyl acrylate) (Fe3O4-P(Cys/HEA))即Fe3O4-聚(L-半胱氨酸/2-羟乙基丙烯酸)。
这种水凝胶可以被应用于去除水溶液中的Pb2+, Cd2+, Ni2+ 和 Cu2+，并且通过一系列手段表征该复合水凝胶，包括电子扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射，振动式磁力计，X射线电子能谱，FTIR图谱分析证明了其官能团含有-NH2和-SH，证明了磁性纳米粒子确实一种2-羟基乙基丙烯酸和L-半胱氨酸的共聚物。
这种磁性水凝的磁饱和强度和超顺磁性也同样得到了佐证，这种性质使得磁性复合水凝胶在吸附饱完成后可以与环境溶液分离。
这种含硫基官能团修饰的磁性水凝胶用于重金属移除的性能表现通过改变一下四个变量测试：PH、温度、原始的重金属浓度、吸收剂与重金属溶液的接触时间。
结果显示磁性水凝胶对于温度敏感但是几乎不受温度影响，而且吸收过程遵循一个伪二阶速率方程并较好地吻合朗格缪尔单分子层吸收理论。
磁性水凝胶的X射线电子能谱分析进一步表明基于Fe3O4-P(Cys/HEA)对于Pb2+, Cd2+, Cu2+ 和Cr3+的吸收机理可以联系到官能团与重金属之间的螯合物和离子交换。
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水凝胶磁性纳米粒子复合研究综述前言水凝胶作为目前新材料中性质独特的一种聚合物材料，以其独特的物理化学性质著称，对于水凝胶材料的改性工作也是目前领域研究中比较热门的工作，本文针对水凝胶的改性方法以及水凝胶与磁性纳米粒子复合作了较为详细的介绍并有望采用与日后的实验工作中。
一水凝胶水凝胶是具有相同网状结构的软材料，但是对于水却具有不同的亲密性。
含有大量水分的水凝胶类似与生物软组织，其在生物医药领域具有巨大的潜在应用价值；水凝胶的性质倾向于脆弱，相似与脆弱的水母。
不同性质的水凝胶在不同领域都具有巨大的应用前景。
目前磁性水凝胶作为水凝胶改性的方法其在重金属离子吸附、药物运输、癌症治疗、柔性机械材料等方向都具有一定的应用前景1。
二水凝胶与磁性纳米粒子复合材料一种含硫基的功能化水凝胶与Fe3O4复合制备具有磁性的水凝胶2：Fe3O4-poly(L-cysteine/2-hydroxyethyl acrylate) (Fe3O4-P(Cys/HEA))即Fe3O4-聚(L-半胱氨酸/2-羟乙基丙烯酸)。
这种水凝胶可以被应用于去除水溶液中的Pb2+, Cd2+, Ni2+ 和 Cu2+，并且通过一系列手段表征该复合水凝胶，包括电子扫描显微镜、傅里叶变换红外光谱、X-射线衍射，振动式磁力计，X射线电子能谱，FTIR图谱分析证明了其官能团含有-NH2和-SH，证明了磁性纳米粒子确实一种2-羟基乙基丙烯酸和L-半胱氨酸的共聚物。
这种磁性水凝的磁饱和强度和超顺磁性也同样得到了佐证，这种性质使得磁性复合水凝胶在吸附饱完成后可以与环境溶液分离。
这种含硫基官能团修饰的磁性水凝胶用于重金属移除的性能表现通过改变一下四个变量测试：PH、温度、原始的重金属浓度、吸收剂与重金属溶液的接触时间。
结果显示磁性水凝胶对于温度敏感但是几乎不受温度影响，而且吸收过程遵循一个伪二阶速率方程并较好地吻合朗格缪尔单分子层吸收理论。
磁性水凝胶的X射线电子能谱分析进一步表明基于Fe3O4-P(Cys/HEA)对于Pb2+, Cd2+, Cu2+ 和Cr3+的吸收机理可以联系到官能团与重金属之间的螯合物和离子交换。
而且，Fe3O4-P(Cys/HEA)通过使用0.1M的乙二胺四乙酸处理能够达到百分之九十的高效再使用率。
Fe3O4-P(Cys/HEA)的制备方法：P(Cys/HEA)水凝胶制备，P(Cys/HEA)交联水凝胶是通过在水溶液中光照射激发聚合反应；第一步在去离子水中配制Cys和HEA，单体与去离子水的体积比为3:7，并且以固定的单体比例9:1混合。
配制的溶液通入15分钟的氮气净化除去任何可能溶于其中的氧气。
第三步，将溶液转移到125ml的棕色瓶中并且用聚四氟乙烯薄膜密封以防止氧气进入。
然后制备的混合物在射线60Co-c照射下30个小时，最后，制备的配位聚合物水凝胶转移到棕色瓶内并且切片成5*5*5mm的形状。
与Fe3O4复合，在经过辐射之后，固体聚合物谁你哥家已经转化形成并且被切成块状了，使用去离子水润洗48h以去除网状结构中未反应的化合物。
然后将适量的溶胀后的水凝胶加入含有400ml去离子水的1000ml的三颈瓶中，随后，将2.78g的FeSO4_7H2O和1.95g的FeCl3溶解于10ml的去离子水中并在氮气氛围条件下加入到三颈瓶之中。
随后在240r/min的搅拌条件下加入5%浓度的氨水直至体系的PH达到8.0.最终，反应在30℃恒温下额外反应3小时。
最终制备得到Fe3O4-水凝胶并用去离子水大量清洗移除未反应离子并把干净的磁性水凝胶在45摄氏度下干燥。
这项工作成功研制了能有效去除水溶液中重金属离子的磁性水凝胶，并且磁性水凝胶具有高达百分之九十的回收利用率。
相似的工作还有硫基功能化磁性水凝胶P(Cys/HEA)水凝胶用于重金属离子的移除。
其制备机理如下：随后原位纳米Fe3O4的引入方法过程采用文献方法3。
在对于重金属离子吸附的研究中发现，其在中性条件下比酸性条件下的吸附效果要好，而且在常温下具有比较理想的吸附效应。
超临界流体介质合成PHEMA/Fe3O4混合纳米结构4：在超临界二氧化碳(scCO2)中在稳定剂存在下PHEMA和磁性纳米离子Fe3O4均匀分散后发生聚合反应，稳定剂为聚甲基丙烯酸2-(二甲胺基)乙酯/1,1氟辛基甲基丙烯酸酯。
Fe3O4第一步通过表面修饰偶联到硅烷偶联剂巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）上，以此提供一个C=C键并且可以和HEMA共聚。
在固化硅烷偶联剂到粒子表面后使得聚合物链可以成功连接到Fe3O4粒子上，结果可以得到纳米结构的核壳结构。
表征手段：红外、XRD、XPS，热稳定性和磁性能随着Fe3O4含量增加而增强，这种新的环保合成路线容易产物分离、去溶剂。
制备方法：一、0.5gDMAEMA和0.5gFOMA加入25ml圆底烧瓶中加入0.01gABIN 作为引发剂，在氩气净化后加热至65℃并同时磁力搅拌反应聚合24h。
反应混合物然后溶解于三氯氟甲烷与氯仿的混合物中，随后全部倒入己烷中沉淀聚合物，然后过滤干燥得到前驱聚合物。
二、分散5.0g的Fe3O4纳米粒子到100ml的甲苯之中然后加入10g的MPTMS并在氩气氛围中室温下回流24h。
然后离心制备得到表面被修饰的Fe3O4粒子。
然后甲苯洗涤并干燥。
三、Fe3O4纳米粒子与PHEMA 复合；0.4g经表面修饰的Fe3O4分散到1.0g的HEMA单体中形成悬浮液，将悬浮液加入到10ml的高压反应器中随后加入0.01g的ABIN作为引发剂和0.05g的DMAEMA/FOMA作为稳定剂，然后将反应器密封液体CO2的量大概加入到反应器体积的一半，温度逐渐上升至65℃，随着反应器温度上升逐渐加满超临界的CO2液体并在400rpm下反应24h，最终冷却得到产物。
这项研究的样品产物具有很好的超顺磁性，这在生物医学上具有很好的应用前景，这个合成路线同样具有很高的最终产率。
磁电双重相应的磁性水凝胶复合材料用于药物运输的应用：磁电相应的水凝胶被制备应用于载药，这种水凝胶的合成方法是在羧甲基纤维素或者甲基纤维素存在下和N,N-亚甲基双丙基酰胺以及交联剂和氧化还原引发剂——过硫酸盐/四甲基乙二胺。
这种磁性纳米粒子通过铁离子和氨的还原进行原位生长并生成在水凝胶中。
通过透射电镜图可以看到其中的四氧化三铁纳米粒子的粒径大约在22nm左右，比较纯水凝胶、磁性水凝胶的介电常数发现也存在差异，该工作中也用于做了姜黄素的吸收释放实验，实验结果表明由于水凝胶磁性能的存在使得它在姜黄素的连续释放具有很好的可控性。
其合成路径如下：磁性水凝胶作为韧性软材料的研究：一种新型的磁性水凝胶作为柔性机械材料Fe3O4@Fe-alginate/polyacrylamide (PAAm)5，以其良好的机械性能和磁性能在柔性制动器和磁导导管系统具有一定的应用前景。
将表面修饰过藻酸盐的Fe3O4纳米粒子分散到相互贯穿的藻酸盐和丙烯酰胺网状结构中得到物理、化学交联的水凝胶。
大致过程如下所示：目前研究展望实验计划：1.利用文献中报道的藻酸盐表面修饰Fe3O4的方法对胡妍妍师姐制备的PHEMA体系水凝胶复合，有可能做药物吸收释放的应用（需进一步调研PHEMA体系在这方面的具体研究近况）2.根据聚丙烯酰胺体系的磁性水凝胶制备方法5尝试着应用于其他韧性材料体系，以期制备新的更好性能的磁性水凝胶（可以尝试采用双层网状机构）。
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