纳米纤维素/PNIPAm复合水凝胶与PNIPAm基载银纳米复合水凝胶的制备研究

摘要

为了攻克竹材的长效防霉难题，以温敏性水凝胶PNIPAm为原料，将具有强杀菌作用的纳米银包埋其中制得温敏性抗菌纳米水凝胶，再与竹材复合制备防霉竹材，通过温敏性水凝胶的温变特性实现竹材的长效防霉。主要研究结果如下：　　（1）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为原料，N，N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，引入TEMPO氧化的纳纤化纤维素（TO-NFC），采用自由基溶液聚合法制得一系列半互穿网络水凝胶，并研究了其溶胀性能和力学性能。结果表明：TO-NFC的引入明显提高了PNIPAm水凝胶的溶胀性能和抗压性能，尤其具有高含量的TO-NFC，溶胀比可达42g/g，压缩强度可达61.53MPa，分别是纯PNIPAm的2倍、5倍。　　（2）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）为原料，N，N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，采用自由基溶液聚合法制得一系列纳米水凝胶，并研究聚合组分对水凝胶纳米粒径的影响。结果表明：当单体PNIPAm浓度为0.75mg/mL、交联剂MBA浓度为0.255mg/mL、引发剂KPS浓度为0.300mg/mL、催化剂TEMED浓度为0.563mg/mL时，所制纳米水凝胶分散均匀，粒径可达28.6nm。　　（3）以N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）、丙烯酸（AAc）为原料，N，N-亚甲基双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，硝酸银（AgNO3）作为银源，采用自由基溶液聚合法制得Ag纳米复合水凝胶——Ag/PNIPAm和Ag/P(NIPAm-co-AAc)，并研究其粒径分布和微观形貌。结果表明：所制Ag纳米复合水凝胶的粒径在50nm左右，Ag/P(NIPAm-co-AAc)纳米水凝胶较Ag/PNIPAm的负载Ag纳米粒子多，其内部均匀分散着10nm左右的Ag颗粒，呈现出“核-壳”结构。　　（4）论文的研究成果，对于拓展PNIPAm基纳米水凝胶的应用范围，实现竹材的长效防霉具有十分重要的意义。

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1 绪论

1.1 引言

1.2本课题研究的内容及方法

1.3研究特色与创新之处

1.4 小结

2 TO-NFC/PNIPAm复合水凝胶的制备及其表征

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 小结

3 PNIPAm纳米水凝胶的制备与表征

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 结果与讨论

3.4 小结

4 PNIPAm基载Ag纳米复合水凝胶的制备与表征

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 小结

5结论

1.TO-NFC/PNIPAm复合水凝胶

2. PNIPAm纳米水凝胶

3. PNIPAm基载银纳米复合水凝胶

参考文献

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