水凝胶

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  • 1  纤维素基光致变色水凝胶制备及其织物应用性能
    张 帆 毛钺程 申路阳 蔡再生 徐群娜 马建中
    2025, 42(1).
    [摘要](198) [HTML](326) [PDF 9.94 M](410)
    摘要:
    光致变色材料与纤维亲和力差、难上染,这些问题导致光致变色织物的发展受限。针对此问题,本研究以纤维素、螺吡喃为基体,在环氧氯丙烷交联作用下,制备纤维素基光致变色水凝胶(CPHs),并探索了新型光致变色水凝胶的变色能力及影响规律。扫描电镜结果显示:CPHs具有三维网络多孔结构。将CPHs作为新型光致变色材料和织物整理剂,采用常规浸轧整理可获得光致变色性能较好的棉织物。UV-Vis结果表明:所制备的光致变色织物在紫外光及可见光照射下具有快速的光致变色响应性,在2-3 min内实现快速着色褪色;更重要的是,皂洗前后的光致变色织物均可以保证10次以上可逆循环变色,这进一步证明CPHs具有优异的光致变色循环能力及耐光疲劳性,且与棉织物具有较强的亲和力。该研究为新型光致变色材料、水凝胶织物整理剂及智能化变色织物的开发提供新应用思路。
    2  基于醛-胺席夫碱反应的葡聚糖荧光水凝胶及其结构、性质研究
    李文鹏 蒋林芮 杨璟 苗青山 陕绍云 苏红莹
    2025, 42(1).
    [摘要](303) [HTML](564) [PDF 8.31 M](467)
    摘要:
    以葡聚糖为原料,首先采用高碘酸钠氧化对其进行醛基化改性,再通过与胱胺二盐酸盐发生醛-胺席夫碱反应进行交联,制备了一系列具有经典三维多孔结构及良好荧光性质的葡聚糖水凝胶。进一步探究了交联密度(-CHO/-NH2摩尔比)、葡聚糖分子量和聚合物浓度对所获得的水凝胶的交联时间、微观结构、溶胀性能及流变性能的影响行为,结果表明:以分子量为40 000、氧化葡聚糖浓度为75 mg/mL、及-CHO/-NH2摩尔比为1.49条件下获得的水凝胶具有更优良的三维网状结构、粘弹性能及溶胀性能。此外,该荧光水凝胶由于含有酸敏感席夫碱键及还原敏感裂解二硫键,其降解行为具有明显的pH/还原双敏感性,可作为环境敏感局部给药平台应用于生物医学领域。
    3  自愈合凝胶的评价方法综述及对油气开发中应用的启示
    刘佳音
    2025, 42(6).
    [摘要](184) [HTML](275) [PDF 5.44 M](341)
    摘要:
    与传统的水凝胶相比,自愈合水凝胶具有良好的自愈合性能和生物相容性,是生物、医学、材料等领域的理想材料,具有重要的研究意义。近年来,自愈合凝胶作为新型调剖堵水材料,在石油工程领域也开展了广泛的研究。这类水凝胶能够在破坏后通过形成新的交联网络完全恢复其结构和性能,展现出比传统凝胶更优异的力学性能和稳定性。但是,目前对其自愈合性能仍缺乏系统性的总结与认知。因此,该文介绍了自愈合凝胶的作用机制,综述了应用于油气开发领域的自愈合凝胶类型,重点总结了对不同阶段自愈合凝胶的自愈合性能评价方法,并且分析了影响自愈合性能的因素,为今后的研究提供设计思路和参考,同时对自愈合凝胶在油气开发的应用前景进行展望。
    4  自粘附动态GA-CS/OKGM多糖水凝胶的制备及性能
    陈咏梅 杨智炫 杨宽 原汶瑾 张其清
    2025, 42(7).
    [摘要](164) [HTML](232) [PDF 4.62 M](219)
    摘要:
    为制备基于多糖的自粘附、自愈合、可注射水凝胶生物材料,以没食子酸(GA)改性壳聚糖(CS),然后与氧化魔芋葡甘聚糖(OKGM)交联制备多糖水凝胶GA-CSx-OKGM。基于对多糖水凝胶SEM表征和凝胶化时间测定、频率振荡扫描测试、剪切强度测试和降解实验,考察了制备GA-CSx-OKGM过程中,V(CA-CS溶液)∶V(OKGM溶液)对其自愈合、可注射、力学性能和可生物降解性能的影响,并分析最佳力学性能的多糖水凝胶GA-CSx-OKGM的生物相容性,推测其自愈合机理。结果表明,以V(CA-CS溶液)∶V(OKGM溶液)=6∶1制备的GA-CS6-OKGM具有最短的成胶时间(17 s)、最高的储能模量(加载应变1%时为650 Pa)、最低的15 d降解率(68.5%);质量浓度1 mg/mL的GA-CS6-OKGM溶液对大鼠红细胞的溶血率为4.3%,NIH3T3细胞培养实验测得培养24和48 h后的细胞存活率为97%和90%,表现出良好的生物相容性;GA-CS6-OKGM对皮肤、丁腈手套、不锈钢和玻璃都有粘附性。GA-CS和OKGM大分子链上的官能团通过形成动态亚胺键、氢键和静电相互作用赋予水凝胶优异的可注射性、自愈合性和形状适应性,同时,GA中的多酚基团具有与贻贝邻苯二酚基团相似的结构,赋予水凝胶粘附性能。
    5  导电自愈合可注射水凝胶对神经肌肉组织修复的研究进展
    杨宽 李月 姚博星 蔡悦 马钊 杨晨鑫
    2025, 42(11).
    [摘要](175) [HTML](226) [PDF 15.41 M](332)
    摘要:
    导电自愈合可注射水凝胶作为一种新型水凝胶材料,具有优异的柔韧性、延展性、自愈合性、可注射性和生物相容性以及导电性能,在生物医学领域展现出了巨大的应用潜力,已成为神经修复的重要功能材料。本文综述了导电自愈合可注射水凝胶在神经肌肉组织再生与修复领域的研究进展,系统梳理了聚合物导电自愈合可注射水凝胶、碳材料导电自愈合可注射水凝胶、离子导电自愈合可注射水凝胶等不同类型的导电材料的分类及其制备方法,深入探讨了该类水凝胶在神经肌肉组织再生与修复应用中面临的机遇与挑战。最后,对导电自愈合可注射水凝胶在神经肌肉组织修复领域的研究进行总结与展望,指出开发多功能神经修复水凝胶是未来的主要发展趋势。