摘 要本文以壳聚糖（CS）为基质，利用溶液插层法与载银累托石（Ag@OREC）反应制备出Ag@OREC/CS复合膜，通过X-射线衍射图谱分析，发现壳聚糖分子进入了载银累托石层间，使累托石层间距增大。以过硫酸钾为引发剂、为N，N-亚甲基双丙烯酰胺交联剂，将衣康酸、丙烯酰胺与Ag@OREC/CS复合膜水溶液聚合法接枝共聚合成插层纳米型水凝胶。考察中和度、温度、反应时间对复合凝胶膜吸水率的影响，优选最佳实验方案。研究结果表明：在衣康酸中和度为65%，反应温度为80℃，反应时间为180min时，得到的凝胶膜的吸水率最高。目 录
1 概述
1.1水凝胶概述 1
1.2累托石概述 1
1.3壳聚糖概述 1
1.4衣康酸概述 1
1.5本课题研究内容、可行性分析及创新点 1
1.5.1本课题的研究内容 5
1.5.2 本课题的可行性分析及创新点 5
2 实验部分
2.1 主要材料和仪器 1
2.2 Ag@OREC/CS的复合膜的制备 1
2.3 Ag@OREC/CSgITCA/AM凝胶膜的制备 1
2.4 结构表征及性能测试 1
2.5 水凝胶的吸附与缓释行为 1
2.5.1 标准曲线的绘制 9
2.5.2 水凝胶对牛血清白蛋白的吸附动力学曲线测定 9
3 结果与讨论
3.1 Ag@OREC/CS复合膜的结构分析 1
3.2 衣康酸中和度对接枝率、接枝效率及吸水率的影响 1
3.3 反应温度对接枝率、接枝效率及吸水率的影响 1
3.3 反应时间对接枝率、接枝效率及吸水性的影响 1
3.4 牛血清白蛋白吸附分析 1
4 结论 1
参考文献 1
致谢 1
1 概述
水凝胶概述
水凝胶是一种亲水的三维网状高分子聚合物，在水中可以溶胀并保持大量水分，而溶胀平衡后仍保持其分子结构又不溶解于水。水凝胶与生命组织材料相类似于，在性质上类似于细胞外基质部分，吸水后可减少对周围组织的摩擦，其表面粘附蛋白
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3.4 牛血清白蛋白吸附分析 1
4 结论 1
参考文献 1
致谢 1
1 概述
水凝胶概述
水凝胶是一种亲水的三维网状高分子聚合物，在水中可以溶胀并保持大量水分，而溶胀平衡后仍保持其分子结构又不溶解于水。水凝胶与生命组织材料相类似于，在性质上类似于细胞外基质部分，吸水后可减少对周围组织的摩擦，其表面粘附蛋白质及细胞能力弱，在与人体组织接触时，具有良好的生物相容性，它不仅不影响生命体的代谢过程，同时生命体的代谢产物还可以通过水凝胶排出。正是由于其良好的生物相容性，自20世纪40年代以来，关于水凝胶制备工艺和相关性能的研究十分活跃，其应用也日益渗入到医药卫生、生物、食品、化工、材料、环境保护等领域，并仍在向更广泛的领域拓展[13]。
根据水凝胶合成材料的不同，分为天然高分子水凝胶和合成高分子水凝胶：可以形成水凝胶的天然高分子主要有壳聚糖、胶原质、透明质酸酯（盐）、海藻酸盐等；制备水凝胶的合成高分子有聚丙烯酰胺类及其衍生物、聚丙烯酸类及其衍生物、聚乙烯醇等。根据水凝胶网络键合力的不同，又分为物理水凝胶和化学水凝胶：物理水凝胶是通过分子间相互缠绕和（或）次价键力如氢键等作用形成的，由于其作用力是非永久性的，可随着物理条件的变化而变化，所以也被称为“可逆水凝胶”，化学水凝胶是由共价键交联形成的三维网状聚合物，具有加热不熔不溶的特性，故也称为“永久性水凝胶”。根据水凝胶大小形状不同又分为宏观水凝胶和微观水凝胶：宏观水凝胶又有柱状、纤维状、球状、膜状、多孔海绵状等；微观水凝胶（微球）有微米级和纳米级之分[45]。
目前水凝胶的聚合方法有反相悬浮法、溶液法、反相乳液法、接枝共聚和单体交联聚合等。引发方式除了化学引发外，另外还有等离子体引发、光引发、射线辐射引发等，这几种引发方式不添加化学引发剂，所制得的体系较纯净[68]。
（1）反相悬浮法：以油类为分散介质，单体水溶液为分散相，引发剂溶解在水相中进行聚合的方法。该体系由分散介质、单体、分散剂以及水溶性引发剂四个基本组成部分。具有控温容易、散热快、产品分子量高、杂质含量低等优点。该方法在制备聚丙烯酸钠高吸水树脂中被广泛采用。但该法仍存在一些不足，如反应中容易结块、较难获得稳定的反应体系等，也存在有机溶剂的回收问题。
（2）溶液法：该法是将单体溶于水中，在引发剂作用下，在一定温度下反应一定时间后，得到凝胶状弹性体。该法具有实施方法简单、交联结均匀、体系纯净且无有机溶剂的回收问题等优点。该法存在一些不足是反应过程中粘度较大，反应热排出困难，单体浓度低，设备生产能力较低，反应体系含水量较大。
（3）反相乳液法：以油相为分散介质，加入乳化剂使其达到临界胶束浓度，搅拌使乳化剂溶解，加热到反应温度后将滴加单体形成稳定的乳液，同时滴加引发剂引发反应。反应一定时间后停止，破乳，得到含水量较低的浆料，再经过一些后处理工序得到粉末状的产品。该法具有聚合速率快，分子量高等特点，但在实际应用中，用该方法制备高吸水树脂并不多见。
（4）载体接枝共聚：该方法在聚合物溶液中添加交联剂或通过电磁辐射得到三维网状结构，同时制得的凝胶可以是纤维、膜等任何形状。同时也可以将已经制成的水凝胶接枝到具有一定强度的载体上，以此来提高水凝胶的机械强度。如李进进等[9]以聚乙烯醇、聚氧化乙烯和壳聚糖为原料，采用γ射线辐照法制备了一种新型水凝胶膜，并研究了辐照剂量和壳聚糖含量对水凝胶膜性能的影响。
（5）单体交联聚合：指在交联剂存在的情况下，单体经自由基均聚或共聚而制得。反应过程中水凝胶由单体经光化学引发、化学引发剂引发、电离辐射引发或氧化还原引发聚合并交联得到。高分子水凝胶的性能则根据聚合方法、交联剂种类和单体种类等变化而变化，其中制备高分子水凝胶的单体主要有丙烯酰胺系列、丙烯酸系列及醋酸乙烯酯等，最主要的交联剂是双乙烯基交联剂如双丙烯酸乙二醇酯、N，N亚甲基双丙烯酰胺等。
累托石概述
累托石最先由E.W.Rector于1891年首次发现，并以自己的名字命名为“Rectorite”，中文译为“累托石”累托石为钠钙层状构造的具有规则间层结构的铝硅酸盐黏土矿物，是由二八面体的云母层和二八面体的蒙脱石层以1：1规则交替构成的矿物，在其混层结构中，高电荷四面体所接的层间域M和低电位所接的类蒙脱石层间域S相互交替，如图1.1示，其中类蒙脱石层间域S中存在着可交换的水合阳离子(如Ca2+、Na+、K+等)及层间水等，在溶液中具有较强的吸附性能和阳离子交换性能，同时其在垂直层面方向上有可膨胀性和较大的内、外表面积，所以，累托石晶体结构特征决定了其具有较好的吸附性能。另外，当累托石温度达到100200℃时，其层间水分子逐渐消失，失水后的累托石可再次吸附水分子或其他极性分子，膨胀
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