[发明专利]一种基于互穿网络结构的载四氧化三铁纳米水凝胶的制备方法

说明书

本发明涉及一种基于互穿网络结构的载四氧化三铁纳米水凝胶的制备方法，包括：将N‑异丙基丙烯酰胺、交联剂和乳化剂溶于去离子水中，氮气氛围下，搅拌，65～80℃保温，然后加入引发剂，继续反应0.5～4h，透析，得到PNIPAM；将交联剂加入到PNIPAM的水溶液中，氮气氛围下，搅拌，加入AA，搅拌，加入引发剂和催化剂，反应0.5～1.5h，透析，得到PNIPAM/PAA互穿网络结构纳米水凝胶；将Fe²⁺与Fe³⁺加入到纳米水凝胶中，室温下加入氨水，反应1～3h，透析，即得。本发明的工艺简单，原料易得，绿色环保；制备的磁性杂化凝胶在水介质中分散良好，在药物负载和控制释放等领域具有广阔前景。

技术领域

本发明属于纳米水凝胶的制备领域，特别涉及一种基于互穿网络结构的载四氧化三铁纳米水凝胶的制备方法。

背景技术

水凝胶是指一类由物理或化学交联而形成，可以吸收大量水分并保持其三维结构的软物质。智能纳米水凝胶能响应环境信息，如温度、pH、磁、光等的微小变化，产生相应的体积变化，因此其在化学传感器、药物控释、物质分离等领域有重要的应用价值。其中，温度和pH作为两种重要的环境条件，受到外界关注。而最典型的制备温敏/pH响应性纳米水凝胶的单体为N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸(AA)，例如Hu等人用PNIPAM与PAA制备具有互穿网络结构的纳米水凝胶，并研究其晶体的有序结构。(Hu Z,Xia X.HydrogelNanoparticle Dispersions with Inverse Thermoreversible Gelation.AdvancedMaterials,2004,16(4):305-309.)；Lai等研究了NIPAM与AA共聚纳米水凝胶的活性与稳定性。Lai E,Wang Y,Wei Y,et al.Covalent immobilization of trypsin onto thermo-sensitive poly(N-isopropylacrylamide-co-acrylic acid)microspHeres with highactivity and stability.Journal of Applied Polymer Science,2016,133(21)。

制备刺激响应性水凝胶的方法主要有无规共聚法，核壳结构法，互穿网络结构法。互穿聚合物网络是由2种或多种聚合物分子链相互贯穿或缠结形成三维网络结构。在互穿网络水凝胶中，聚合物之间没有化学键链接，各自保持着原有性能，同时，还产生特殊的协同作用，加快智能水凝胶的响应速率，在制备多重响应性水凝胶上受到学者的青睐。