PVA-海藻酸钠-活性炭共聚物水凝胶氧气渗透性能研究
《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》范文
《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》篇一一、引言近年来，随着生物材料科学和3D打印技术的快速发展，具有特定拓扑结构的生物相容性材料在生物医学、组织工程和药物传递等领域的应用日益广泛。
海藻酸钠（Alginate）和明胶（Gelatin）作为天然的生物高分子材料，因其良好的生物相容性和可降解性，被广泛应用于制备复合水凝胶材料。
本文旨在研究具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备方法及其性能。
二、材料与方法1. 材料海藻酸钠、明胶、交联剂、3D打印设备等。
2. 制备方法（1）海藻酸钠-明胶复合水凝胶的制备：将海藻酸钠和明胶按照一定比例混合，加入适量的交联剂，通过搅拌使其充分反应，形成均匀的溶液。
（2）3D打印制备：将上述溶液装入3D打印机的打印头中，通过控制打印头的移动速度、温度和压力等参数，将溶液逐层打印成具有不同拓扑结构的复合水凝胶。
（3）性能测试：对制备的复合水凝胶进行拉伸性能测试、溶胀性能测试、生物相容性测试等。
三、不同拓扑结构的制备及性能研究1. 简单拓扑结构制备及性能研究简单拓扑结构的复合水凝胶主要指均匀的结构。
首先通过控制3D打印的参数，如打印速度和压力等，得到不同交联度的复合水凝胶。
测试其拉伸性能和溶胀性能，结果表明随着交联度的增加，水凝胶的力学性能得到提高。
同时，通过生物相容性测试证明其具有良好的生物相容性。
2. 复杂拓扑结构制备及性能研究为了探索不同拓扑结构对复合水凝胶性能的影响，设计了多种具有复杂结构的复合水凝胶，如网状、孔洞型等。
结果表明，复杂结构的水凝胶具有更好的孔隙率，能够提供更多的生长空间，有助于细胞生长和组织修复。
此外，通过比较不同拓扑结构的水凝胶的力学性能和溶胀性能，发现其具有更优异的性能表现。
四、讨论与展望本文成功制备了具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶，并对其性能进行了深入研究。
结果表明，通过控制3D打印参数和选择合适的拓扑结构，可以制备出具有优异力学性能和生物相容性的复合水凝胶。
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《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》篇一一、引言水凝胶是一种在三维空间网络结构中吸收大量水分的物质，其特殊的物理性质和良好的生物相容性，使得其在组织工程、药物载体、3D打印材料等领域有着广泛的应用。
本文针对海藻酸钠与明胶两种天然聚合物进行复合，利用3D打印技术制备出具有不同拓扑结构的复合水凝胶，并对其性能进行研究。
二、材料与方法（一）材料海藻酸钠、明胶、去离子水等。
（二）制备方法1. 溶液配制：将海藻酸钠和明胶分别溶解于去离子水中，得到相应的溶液。
2. 混合溶液：将海藻酸钠溶液与明胶溶液按照一定比例混合，形成复合溶液。
3. 3D打印：利用3D打印技术，将复合溶液逐层打印，形成具有不同拓扑结构的复合水凝胶。
4. 性能测试：对制备出的水凝胶进行物理性能测试，如拉伸强度、吸水率等。
三、不同拓扑结构的水凝胶制备根据不同的拓扑结构需求，设计并制作了多种水凝胶模型。
其中包括复杂的三维网络结构、孔隙大小不同的多孔结构等。
在3D打印过程中，通过调整打印速度、温度、喷头直径等参数，实现精确的成型。
四、性能研究（一）物理性能测试对不同拓扑结构的水凝胶进行了拉伸强度、吸水率等物理性能测试。
结果表明，海藻酸钠-明胶复合水凝胶具有较高的拉伸强度和良好的吸水性能。
同时，拓扑结构对水凝胶的物理性能有一定影响，复杂的三维网络结构具有更高的拉伸强度和吸水率。
（二）生物相容性测试为研究海藻酸钠-明胶复合水凝胶的生物相容性，我们进行了细胞培养实验。
实验结果显示，该水凝胶具有良好的生物相容性，能够支持细胞生长和增殖。
（三）降解性能研究通过模拟人体内环境条件下的降解实验，发现海藻酸钠-明胶复合水凝胶在一段时间内能够逐渐降解，具有良好的生物降解性能。
同时，不同拓扑结构的水凝胶在降解过程中表现出不同的速率和程度。
五、结论本研究成功制备了具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶，并通过物理性能测试、生物相容性测试和降解性能研究，发现该水凝胶具有较高的拉伸强度、良好的吸水性能和生物相容性。
PVA-碳量子点复合荧光水凝胶的制备及性能研究
PVA-碳量子点复合荧光水凝胶的制备及性能研究马玉林;樊晓慧;毛林韩;崔聪聪;黄巧雨;陈朝霞;张玉红【期刊名称】《湖北大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2024(46)1【摘要】荧光水凝胶因其优异的光学性能、生物相容性等优点受到广泛关注。
本研究通过冻融法,将硅烷碳点(Si-CDs)与聚乙烯醇(PVA)复合,制备了一种具有pH响应性和抗菌活性的聚乙烯醇-碳量子点复合荧光水凝胶(PVA-CDs),表征了PVA-CDs水凝胶的微观结构,并研究了其机械性能、流变性能、吸水性、细胞相容性以及抗菌活性。
实验结果表明,碳量子点的引入,显著改善了水凝胶的力学性能,降低了水凝胶的溶胀比。
在不同的酸碱环境中,掺杂了荧光碳点的PVA-CDs复合水凝胶显示出不同颜色的荧光,证明PVA-CDs复合水凝胶具有优异的pH响应性。
经PVA-CDs复合水凝胶处理的细菌培养板上形成了清晰可见的抑菌圈,表明其有良好的抗菌活性。
此外,所制备的荧光水凝胶材料同时具备pH响应性、抗菌活性和细胞相容性,为开发生物医用材料提供了新的思路和重要理论依据。
【总页数】9页(P77-85)【作者】马玉林;樊晓慧;毛林韩;崔聪聪;黄巧雨;陈朝霞;张玉红【作者单位】有机化工新材料省部共建协同创新中心【正文语种】中文【中图分类】O631【相关文献】1.氧化锌量子点和碳量子点及其复合物的制备与发光性能的研究2.聚乙烯醇/碳量子点复合荧光纤维的制备及检测性能3.单激发双发射近红外荧光碳量子点制备、荧光性能与细胞成像4.聚丙烯酰胺/碳量子点/氧化石墨烯复合水凝胶制备及其性能分析5.碳量子点/聚乙烯醇复合膜的制备及其荧光性能研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
水凝胶实验报告
一、实验目的1. 了解水凝胶的基本概念和制备方法。
2. 掌握水凝胶的表征方法。
3. 研究不同制备方法对水凝胶性能的影响。
4. 分析水凝胶在生物医学、环境治理等领域的应用前景。
二、实验材料与仪器1. 实验材料：聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、丙烯酸（AA）、氢氧化钠（NaOH）、氯化钙（CaCl2）、无水乙醇、蒸馏水等。
2. 实验仪器：恒温水浴锅、磁力搅拌器、电子天平、分析天平、烧杯、滴定管、移液器、剪刀、烘箱、电热鼓风干燥箱、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等。
三、实验方法1. 水凝胶的制备（1）PVA/SA水凝胶的制备将一定量的PVA溶解于蒸馏水中，加热搅拌至完全溶解。
待溶液冷却至室温后，加入一定量的NaOH溶液，调节pH值至7-8。
然后加入一定量的SA溶液，搅拌均匀。
将混合液倒入培养皿中，放入烘箱中干燥，得到PVA/SA水凝胶。
（2）PVA/AA水凝胶的制备将一定量的PVA溶解于蒸馏水中，加热搅拌至完全溶解。
待溶液冷却至室温后，加入一定量的NaOH溶液，调节pH值至7-8。
然后加入一定量的AA溶液，搅拌均匀。
将混合液倒入培养皿中，放入烘箱中干燥，得到PVA/AA水凝胶。
2. 水凝胶的表征（1）扫描电子显微镜（SEM）观察水凝胶的微观结构。
（2）傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析水凝胶的官能团。
（3）测量水凝胶的溶胀率和力学性能。
四、实验结果与分析1. SEM观察PVA/SA水凝胶的微观结构呈现为多孔状，孔径大小不一，有利于物质的传输。
PVA/AA水凝胶的微观结构呈现为均匀的网状结构，有利于提高水凝胶的力学性能。
2. FTIR分析PVA/SA水凝胶和PVA/AA水凝胶在红外光谱中均出现了PVA的特征吸收峰，同时SA 和AA的特征吸收峰也得到了体现。
这表明水凝胶中PVA、SA和AA的化学键得到了有效连接。
3. 溶胀率和力学性能PVA/SA水凝胶的溶胀率较高，可达200%以上，具有良好的水溶性和生物相容性。
PVA-SA水凝胶生物载体的制备及其性能研究
PVA-SA水凝胶生物载体的制备及其性能研究谭炳琰;储昭瑞;吴桂荣;骆华勇;荣宏伟【摘要】A PVA-SA hydrogel biocarrier was prepared by solution blending method with boric acid as crosslink-ing agent.Then the carrier was characterized by using specific surface area /aperture distribution, scanning e-lectron microscopy(SEM)and Fourier transform infrared spectroscopic methods.Furthermore,its biological ac-tivity and treatment efficiency in the wastewater treatment were investigated.The results show that the most suit-able PVA and SA concentrations are 7%and1%respectively.Under these conditions,the specific surface area of gel beads is 24.233 m2· g -1.The average pore size is 60.895nm,and these pores are dominated by large and mesoporous pores.It is observed that the network of the gel beads is stable and has abundant pore structure under the scanning electron microscopy.With the formation of biofilm in the gel beads,the surface and internal of the gel beads effectively produce lots of microorganisms, which results in excellent biological activity.The batch test showed that the oxygen uptake rate of the carriers is 8.95μgO2·(min· stars)-1and COD removal efficiency can reach 89%.Thus,the PVA-SA hydrogel gel bead can serve as an ideal biological carrier to speed up the biofilm formation and improve the efficiency of wastewater treatment.%该研究采用溶液共混法以硼酸作为交联剂制备PVA-SA水凝胶生物载体,并结合比表面积/孔径分布仪、扫描电镜及傅里叶红外光谱等分析手段对载体进行分析;通过快速排泥法对载体挂膜,考察其在废水处理中的生物活性和处理效果.结果表明,当PVA浓度为7%、SA浓度为1%时,制得PVA-SA水凝胶生物载体具有较好的热稳定性,比表面积为24.233 m2· g-1,平均孔径为60.895 nm,孔隙分布以大孔和中孔分布为主,微孔所占比例比较小.扫描电镜观察显示挂膜前的凝胶球空间网络稳定,有丰富的孔隙结构.挂膜后的凝胶球表面及内部有效富集了大量的微生物,生物活性较好,耗氧速率为8.95 μgO2·(min· 颗)-1,COD去除率能达到89%,能够作为一种理想的生物载体.【期刊名称】《广州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(017)002【总页数】7页(P81-87)【关键词】生物载体;PVA;SA;比表面积及孔径分析【作者】谭炳琰;储昭瑞;吴桂荣;骆华勇;荣宏伟【作者单位】广州大学土木工程学院,广东广州 510006;广州大学土木工程学院,广东广州 510006;广州大学土木工程学院,广东广州 510006;广州大学土木工程学院,广东广州 510006;广州大学土木工程学院,广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】X703生物载体是废水生物膜处理技术的核心之一，为了提高处理效率,往往要提高载体表面的生物量,而载体的材质将直接影响微生物的附着与生长.常用的塑料生物载体的生物亲和性、亲水性和活性不足，而海绵载体机械强度低，脱气性能差,导致废水的生物处理效率不高[1].聚乙烯醇(PVA)水凝胶因其具有三维网络结构，孔隙发达且比重接近颗粒污泥，有较好的生物亲和性，常被用于微生物包埋剂[2].将PVA制作成球型生物载体,能够发挥其优势,特别是作为大孔载体的优点更为明显.同时，聚乙烯醇分子链上含有大量羟基，能与硼酸进行化学交联形成Monodiol型凝胶[3].而硼是细菌合成群体感应信号分子呋喃硼酸二酯(AI-2)的重要组成元素[4].在废水处理中群体感应信号分子能够调控细菌的多种生理生化功能(如生物发光、固氮基因表达、群游现象和生物膜的形成等)，从而提高废水处理效率.因此，本研究通过溶液共混法，以硼酸作为交联剂制备出一系列不同质量比的PVA-SA复合水凝胶球并对其结构、性能等方面进行了研究，以寻找合成PVA-SA水凝胶生物载体的最适宜条件.1 试验材料与方法1.1 试剂和仪器聚乙烯醇(PVA):化学纯;海藻酸钠(SA):化学纯;硼酸:分析纯；无水氯化钙:分析纯. SEM扫描电子显微镜：JSM-7001F；傅里叶变换红外光谱仪：Tensor27；比表面积/孔径分布及孔隙分析仪：SA3100；热重分析仪：TGA4000；差示扫描量热仪：DSC8000.1.2 PVA-SA水凝胶生物载体的制备溶液共混法：先称取一定量的SA溶于蒸馏水搅拌配制成均匀溶胶,再称取一定量的PVA溶于蒸馏水, 于95 ℃加热搅拌配制成均匀溶胶,然后将SA溶胶与PVA溶胶等比例均匀混合，室温下搅拌6 h直至完全均匀混合.将共混溶液倒入恒压漏斗中，用5%(w/v)CaCl2-饱和硼酸溶液在三颈烧瓶中进行交联.交联48 h后用超纯水洗涤9 h，再用液氮反复冻融3次，最后进行真空干燥即得PVA-SA复合凝胶球.1.3 物理化学特性表征1.3.1 粒径、质量分析随机抽取50粒未干燥及干燥后的凝胶球，用滤纸吸取表面水分后称重，计算凝胶球平均质量.然后，用游标卡尺分别测量微球直径，计算凝胶球平均直径.1.3.2 溶胀率的测定(Swelling Ratio，SR)称取一定量干燥凝胶球(W0)放入盛有碳酸氢钠缓冲溶液(pH=7.5，模拟废水)的烧杯中，于30 ℃恒温静置一定时间t，取出凝胶球，擦干称重Wt，按式(1)计算溶胀率：(1)经0.5 h、1 h、2 h、3 h、4 h、5 h、10 h、20 h分别测定凝胶球的溶胀率[5].1.3.3 热重分析(TG)采用热重分析仪测试凝胶球在不同温度下质量损失规律，对凝胶球材料的热稳定性进行定性分析.测试温度在30 ℃～800 ℃之间，升温速率为20 k·min-1，采用N2气氛[6].1.3.4 差示扫描量热分析(DSC)采用差示扫描量热仪测试干凝胶的玻璃化转变温度.测试温度在-50 ℃～100 ℃之间，升温速率为10 k·min-1,同样采用N2气氛[2].1.3.5 比表面积及孔径分析(BET)采用比表面积及孔径分布仪测定催化剂的比表面积及孔径.测试方法:称取一定质量的样品置于样品管下抽真空，然后进行低温氮气吸脱附实验测得等温吸附脱附曲线.采用BET模型计算比表面积.用BJH法计算孔容、孔径分布[7].1.3.6 扫描电镜分析(SEM)将制得的水凝胶用液氮急冻脆裂后冷冻干燥，使用扫描电镜来观察凝胶的表面及内部孔隙结构.挂膜后的载体测试之前，先将样品进行固定化操作[8]，再冷冻干燥.然后将样品喷金，最后进行扫描电镜的测试.1.3.7 红外光谱分析(FTIR)采用傅立叶变换红外光谱仪分析凝胶分子含有的特征官能团.将凝胶试样与少量溴化钾共同研磨成粉末，压片测试，扫描速度20 min-1，分辨率4 cm-1，在400～4 000 cm-1的波数范围内进行测定[9].1.4 挂膜性能分析采用快速排泥法挂膜，即在4个250 mL烧杯中,放入填充比为20%的凝胶球.分别接种等量的污水厂二沉池污泥，充分曝气使污泥与模拟废水(成分：0.5 mg·L-1乙酸钠、0.19 mg·L-1氯化铵、200 mg·L-1七水合硫酸镁、350 mg·L-1氯化钙、600 mg·L-1碳酸氢钠、1.5 mg·L-1硫酸亚铁)均匀混合，水力停留时间为24 h.反应器中的溶解氧浓度控制为7.24～7.47 mg·L-1，温度控制为23 ℃～27 ℃.驯养10 d后排掉悬浮污泥，测定挂膜后凝胶球的微生物活性[1].按式(2)、式(3)计算COD去除率和耗氧速率[10].COD去除率(2)(3)2 结果与讨论2.1 SA的浓度对PVA-SA复合凝胶球的影响选取质量分数为5%(w/v)的PVA，质量分数为5%CaCl2(w/v)的饱和硼酸溶液，SA的质量分数分别为0%、1%和 2%，所得试验结果见表1及图1.表1 不同SA质量分数对微球形态的影响Table 1 The influence of different SA mass fraction on microsphere morphologyω(PVA)/%ω(SA)/%滴入 CaCl2 溶液中微球的形态50成球困难,颗粒不定型,粘附现象严重(图1a)51易于成球,成椭球状,具有较好的机械强度(图1b)52微球拖尾现象严重,成球困难,易堵塞针头(图1c)图1 不同SA质量分数的凝胶球形态Fig.1 The gel sphere shape of different SA mass fraction由试验可知，单独的PVA溶胶成球效果很差, 存在很严重的粘连现象.主要原因是PVA分子中有大量的亲水性羟基, 微球之间容易相互吸引，故在交联过程中难以成球；SA的质量分数过高时，混合溶胶粘稠度较高，流动性较差，容易堵塞针头，并且微球有拖尾现象或形成一些不规则的球体.当SA质量分数为1%时，成球效果最佳.2.2 不同PVA浓度的复合凝胶球的特性制备不同PVA浓度的复合凝胶球以SA的浓度为1%为基础配比，选取PVA浓度为5%、6%、7%、8%，以5%的氯化钙-饱和硼酸溶液为交联剂，交联时间24 h.通过对不同PVA浓度配比的复合凝胶球物理特性、孔隙分布、化学结构及废水处理性能等方面进行表征分析，以寻找合成PVA-SA水凝胶球生物载体的最佳PVA 浓度.2.2.1 物理特性分析首先对交联完成后及冷冻干燥后的凝胶球作了平均粒径和平均质量的测定,所得结果如图2a和图2b.实验发现，不同PVA浓度的复合凝胶球交联后的粒径都在4 mm左右，干燥后粒径减少0.5 mm左右，但5%和6%的凝胶球外形呈椭球状，8%的凝胶球具有拖尾现象，导致其粒径标准偏差较大：7%的凝胶球球形较好，圆整饱满，形态较规则，所以粒径标准偏差最小.图2b可见，交联后的凝胶球质量在35～40 mg之间，密度大致在1.047 1 g·cm-3左右，密度略大于水，可用作生物膜悬浮载体.而干燥后的凝胶球质量均在6 mg左右，质量减少82.86%～85.00%.溶胀率是影响水凝胶球理化性质的一个重要因素[11].水凝胶的溶胀过程其实是内部高分子网络结构伸缩的过程.当溶剂进入到凝胶球内部，使三维网状高分子结构伸展，但由于分子链之间弹性收缩力的存在使得网状结构收缩，当这2种相反的趋势达到平衡状态时凝胶球粒径不再变化.凝胶球的溶胀性受自身分子结构以及环境条件如PH、温度等的影响[12].如图2c所示，凝胶球在24 h后达到溶胀平衡，并且当PVA浓度增加时，羟基与硼酸的交联位点也随之增多，可以形成更稳定的三维网络结构，从而提高凝胶的亲水性和溶胀率.但当PVA含量过高，往往会使凝胶球结构致密，不适用于微生物挂膜生长.图2 不同PVA浓度的凝胶球的物理特性Fig.2 The physical properties of the gel balls of different PVA concentrations2.2.2 热稳定性分析图3所示为不同PVA浓度的复合凝胶球的热重分析结果.从热重曲线(TG)和微商热重曲线(DTG)中可见，随着温度的升高，凝胶球的质量逐渐下降，室温180 ℃时，出现较大的质量损失约为12%，这一阶段主要为凝胶球中结合水的脱除；第二阶段为200 ℃～380 ℃，这一阶段SA开始裂解为较为稳定的中间产物,PVA分子链氢键断裂，侧基消除生成水和醋酸，对应着空间网络骨架的断裂；最后从380 ℃～800 ℃出现连续质量损失，空间网络结构逐渐瓦解，中间产物彻底分解为CO2和水.比较图3a、b、c、d可见，5%的凝胶球热稳定性最差在第二阶段就完全分解， 7%的凝胶球空间结构最稳定热分解趋势较为平缓.2.2.3 孔隙、孔径及比表面积分析用比表面积及孔径分布仪测定了的不同PVA浓度的复合凝胶球比表面积及孔径分布，结果见表2.由表2可见,当提高PVA的浓度后，样品的BET比表面积明显增加，孔容大幅增加，但当PVA浓度增加到8%时，由于PVA浓度过高，导致凝胶球结构过于紧密，使比表面积和孔容大幅缩小.因此，从比表面积考虑，PVA浓度最佳浓度为7%，此时凝胶球比表面积为24.233 m2·g-1，平均孔径为60.895 nm.图3 不同PVA浓度的凝胶球的热重分析曲线Fig.3 The thermogravimetric analysis of gel balls of different PVA concentrations表2 不同PVA浓度的复合凝胶球比表面积及孔容孔径Table 2 The gel ball ratio surface area and pore size aperture of different PVA concentration表征项目5%6%7%8%表面积BET单点(P/P0=0.3)比表面积/(m2·g-1)10.21117.20725.1927.233BET多点比表面积/(m2·g-1)11.04415.82024.2336.412孔容单点(P/P0=0.981 4)吸附总孔体积/(cm3·g-1)0.032 0.108 0.174 0.023 孔径BJH脱附平均孔径/nm44.489 57.367 60.895 41.881图4是不同PVA浓度配比的复合凝胶球孔径分布图(根据国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) 根据孔隙直径大小而区分).可见不同PVA浓度配比的复合凝胶球的孔径分布差异较大，PVA浓度为5%和8%的凝胶球孔径分布比例大致均匀，但适合微生物附着生长的大孔只占总孔容的30%左右[13]，而PVA浓度为6%和7%的凝胶球以大孔和中孔分布为主，微孔所占比例比较小，更适合作为微生物载体.2.2.4 扫描电镜分析(SEM)图5a、5b、5c分别是PVA浓度为7%的挂膜前凝胶球截面的SEM(100倍、1 000倍、2 000倍)照片.由图5a可知凝胶球内部具有较丰富的孔隙结构.比较图5b、5c可见，凝胶球内部空间网络结构外密内疏，离球心较近的内部结构呈棉絮状，其孔径结构更丰富，孔径更大，这更加有利于营养物质输送到凝胶球内部以供微生物在凝胶球内部生长.图4 不同PVA浓度的凝胶球孔径分布图Fig.4 The gel ball pore diameter distribution of different PVAconcentrations图5 PVA浓度为7%的凝胶球截面的SEM照片Fig.5 The SEM photos of the cross section of gel-ball with 7% of PVA concentration2.2.5 红外光谱分析(FTIR)图6为SA、PVA、硼酸及化学交联后不同PVA浓度的凝胶球的红外谱图.图中，在3 435 cm-1处附近的强吸收峰是由O—H伸缩振动引起的羟基特征峰；在2 927 cm-1和1 430 cm-1处的吸收峰分别是为C—H的对称伸缩振动峰和面内弯曲振动峰；在 2 355 cm-1处的吸收峰属于硼酸的B—H的伸缩振动峰；而1 635 cm-1和1 128 cm-1处的吸收峰分别归属于海藻酸的和C—O伸缩振动峰.对比PVA和PVA-SA复合水凝胶的红外谱图可知，在PVA柔性大分子中引入SA网络大分子后降低了其电荷密度,削弱了分子链间的静电作用，减弱了PVA分子间的氢键作用，能有效地防止PVA成球过程的聚附效应.同时，随着PVA浓度的增大，B—H的峰值逐渐增大，而O—H的峰值逐渐减小，在PVA浓度达到7%时分别达到最大值和最小值，说明当PVA浓度为7%时，PVA中的O—H与硼酸化学交联的效果最好，从而PVA-SA复合水凝胶球结构最趋于稳定.图6 SA、PVA、硼酸及不同PVA浓度的凝胶球的红外谱图Fig.6 The infrared spectrogram of SA, PVA, boric acid and different PVA concentration of gel balls2.2.6 PVA-SA复合凝胶球的形成机理PVA是具有支链羟基的亲水性有机合成高分子.这些羟基与硼酸反应形成网络结构可以使PVA形成凝胶，未反应的羟基会与水形成氢键从而使凝胶内含有水而形成多孔结构.而SA能与交联剂溶液中的Ca2+快速反应形成空间网络结构，其反应速度要快于PVA与硼酸的反应，会首先形成凝胶球的网络框架，削弱PVA分子链间的氢键，促使交联反应时不易凝聚在一起，形成的凝胶球具有较好的球状性和弹性.并且随PVA用量增加，凝胶网络结构由疏松变得致密，因此，适当的增加PVA浓度有利于提高凝胶球的机械强度.2.2.7 污水处理性能分析在载体挂膜试验中，凝胶球与新鲜活性污泥均匀混合.在凝胶球表面及内部的孔隙中大量微生物聚附生长形成生物膜.生物膜中的微生物通过降解污水中的有机物来进行繁殖代谢.但随着挂膜时间的增加，凝胶球中部分SA被微生物降解而导致凝胶球变软发泡机械强度变差，因而PVA浓度为5%的凝胶球在第7天就全部破损，无法进行后续试验.图5d、5e、5f是PVA浓度为7%凝胶球挂膜后的SEM(100倍、300倍、1 000倍)照片.可见，在凝胶球表面及内部的孔隙表面附着生长着大量微生物,其分布形成以单菌和小菌团为主.而在某些位置还能发现少量丝状菌的存在.究其原因，凝胶球内部处于缺氧状态.与挂膜之前相比，由于部分SA被微生物降解导致内部孔隙结构更为丰富，孔径更大.不同的PVA浓度的凝胶球在传质、结构及稳定性等方面有着各自不同的特点, 这势必影响到附着微生物的活性.图7是不同时间段, 3种PVA浓度梯度凝胶球挂膜后对模拟废水中COD去除率随时间的变化.可见，在1个周期内PVA浓度为7%的凝胶球COD去除率为89.4%，废水处理效能最好，同时从耗氧速率结果(表3)来看，PVA浓度为7%的凝胶球的微生物活性达8.95 μgO2·(min·颗)-1，远远大于其他浓度梯度，符合比表面积和孔隙分布规律.综合考虑废水处理效率和机械强度，最终确定PVA最佳浓度为7%.图7 不同PVA浓度凝胶球挂膜后COD去除率Fig.7 The COD removal rate of gel balls of different PVA concentration表3 不同PVA浓度的复合凝胶球挂膜后微生物活性、玻璃化温度和机械强度Table 3 The microbiological activity, vitrification temperature and mechanical strength of gel balls of different PVA concentration序号PVA浓度/%SA浓度/%耗氧速率/[μgO2·(min·颗)-1]玻璃化温度Tg/℃机械强度151———54.66较差2616.0235.58一般3718.9539.79较好4813.5138.56较好3 结论(1)综合比较凝胶球外形、孔隙结构、强度和活性等因素，采用溶液共混法制备的PVA-SA复合水凝胶球最适宜PVA浓度为7%，SA浓度为1%.(2)试验测得当PVA浓度为7%，SA浓度为1%时，PVA能与硼酸充分交联和SA 形成稳定的互穿网络结构，从而得到热稳定性较好的凝胶球，其比表面积为24.233 m2·g-1，平均孔径为60.895 nm，孔隙分布以大孔和中孔分布为主，微孔所占比例比较小.(3)通过扫描电镜观察到挂膜前的凝胶球空间网络稳定，有丰富的孔隙结构.并且，膜后的凝胶球表面及内部有效富集了大量的微生物，生物活性较好，耗氧速率为8.95 μgO2·(min·颗)-1，COD去除率能达到89%，有利于加快挂膜速度,提高废水处理效率，能够作为一种理想的生物载体.参考文献：[1] 张旭, 李媛, 柏丽梅, 等. 废水处理用聚乙烯生物填料表面改性与表征研究[J]. 环境工程学报, 2010, 4(5): 961-966.[2] 廉哲, 胡安杨, 张毅, 等. 聚乙烯醇/海藻酸钠互穿网络水凝胶结构与性能研究[J]. 高分子通报, 2014(2): 156-161.[3] 门学虎, 李彦锋, 周林成. 聚乙烯醇载体的制备及应用研究进展[J]. 甘肃科学学报, 2004, 16(3): 30-35.[4] 刘蕾, 桂萌, 武瑞赟, 等. 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基于海藻酸钠-明胶多功能水凝胶的制备及性能研究
基于海藻酸钠-明胶多功能水凝胶的制备及性能研究基于海藻酸钠/明胶多功能水凝胶的制备及性能研究引言：水凝胶是一种具有高保水性和可逆性的新型凝胶材料，广泛应用于生命科学、生物医学和化学工程等领域。
海藻酸钠和明胶作为天然高分子材料，具有良好的生物相容性和水凝胶形成能力，被广泛研究和应用。
本文将介绍一种基于海藻酸钠/明胶的多功能水凝胶的制备方法及其在生物材料领域的性能研究。
一、实验方法1. 材料准备海藻酸钠和明胶作为主要原料采用高纯度的化学试剂，其他辅助材料如水和酒精也需保证纯度。
2. 制备水凝胶(1) 海藻酸钠和明胶按一定比例加入适量的水中，充分搅拌均匀；(2) 加入适量的酒精，继续搅拌混合；(3) 将混合溶液倒入模具中，放置于恒温槽中进行固化；(4) 固化完成后，取出水凝胶并用水洗涤，使其达到理想的形状和质地。
3. 性能测试对制备的水凝胶样品进行一系列的性能测试，包括韧度、吸水性能和生物相容性等。
二、结果与分析1. 韧度测试采用拉伸实验仪对水凝胶样品进行拉力测试，得到拉伸强度和伸长率等数据，评估其韧度。
结果表明，水凝胶具有较高的拉伸强度和伸长率，说明其具备良好的韧性，适用于各种应力环境下的应用。
2. 吸水性能测试通过浸泡法测试水凝胶的吸水性能。
结果显示，水凝胶具有优异的吸水性能，吸水速率较快，吸水量可达到其自身质量的数倍。
这一特性使得水凝胶成为一种理想的保湿材料，可在生物医学和护肤品等领域得到广泛应用。
3. 生物相容性测试通过细胞培养实验评估水凝胶的生物相容性。
结果表明，水凝胶对于细胞生长没有明显的毒性和损伤作用，细胞可以在水凝胶表面附着并正常增殖。
这一结果证明了水凝胶的良好生物相容性，为其在生物医学领域的应用提供了可靠的基础。
三、应用展望基于海藻酸钠/明胶多功能水凝胶的制备方法及其性能研究结果显示，该水凝胶具备优异的韧度、吸水性能和生物相容性。
因此，在生物材料领域具有广阔的应用前景，包括组织工程、药物缓释和人工器官等领域。
《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》范文
《具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能研究》篇一一、引言近年来，随着生物材料科学的快速发展，水凝胶作为一种具有高度亲水性和三维网络结构的生物材料，在生物医学、组织工程和软物质科学等领域得到了广泛的应用。
海藻酸钠和明胶作为天然高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性，因此，它们的复合水凝胶在生物医学领域具有巨大的应用潜力。
本文旨在研究具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备方法及其性能。
二、材料与方法1. 材料海藻酸钠、明胶、交联剂、3D打印设备及相关耗材。
2. 方法（1）水凝胶制备：将海藻酸钠和明胶按照一定比例混合，加入交联剂，通过溶液浇铸或乳液法等方法制备出复合水凝胶。
（2）3D打印制备：利用3D打印设备，将复合水凝胶进行3D打印，制备出具有不同拓扑结构的样品。
（3）性能测试：通过扫描电子显微镜（SEM）观察样品的微观结构，通过拉伸测试、压缩测试等方法评估样品的力学性能，并对其进行生物相容性测试。
三、结果与讨论1. 3D打印制备不同拓扑结构的水凝胶我们成功利用3D打印技术制备了具有不同拓扑结构（如多孔、互联网络等）的海藻酸钠-明胶复合水凝胶。
在打印过程中，通过调整打印参数和材料比例，可以实现对水凝胶结构和性能的精确控制。
2. 微观结构分析通过扫描电子显微镜观察发现，不同拓扑结构的水凝胶具有不同的微观结构。
多孔结构的水凝胶具有较大的孔隙率，而互联网络结构的水凝胶则具有更复杂的网络结构。
这些结构对水凝胶的力学性能和生物相容性具有重要影响。
3. 力学性能测试拉伸测试和压缩测试结果表明，具有不同拓扑结构的水凝胶具有不同的力学性能。
多孔结构的水凝胶具有较好的抗拉强度和韧性，而互联网络结构的水凝胶则具有较高的压缩强度和硬度。
这些性能差异主要源于水凝胶的微观结构和交联程度。
4. 生物相容性测试生物相容性测试结果表明，海藻酸钠-明胶复合水凝胶具有良好的生物相容性，无明显的细胞毒性。
海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备及吸附性能研究
海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备及吸附性能研究摘要：本文以海藻酸钠和聚乙二醇为原材料，通过交联聚合反应制备了一种海藻酸钠基双网络复合水凝胶，并研究了其吸附性能。
实验结果表明，该水凝胶具有良好的吸附能力，对染料类物质的吸附效果特别明显。
在pH为7左右的条件下，该水凝胶能够高效地吸附甲基橙、亚甲基蓝等染料，吸附量可达到100 mg/g以上。
研究还发现，改变交联聚合反应条件能够控制水凝胶的孔径大小和表面性质，从而影响其吸附性能。
关键词：海藻酸钠；双网络复合水凝胶；吸附性能；交联聚合反应；孔径大小1. 引言水凝胶是一种聚合物材料，在生物医学、环境工程、能源等领域有广泛应用。
海藻酸钠是一种天然多糖物质，具有良好的生物相容性和生物可降解性。
将海藻酸钠与其他聚合物复合，制备双网络复合水凝胶，能够充分发挥它们各自的优点，并且改善材料的吸附性能。
本研究旨在探究海藻酸钠基双网络复合水凝胶的制备方法，及其在染料吸附方面的应用。
2. 材料与方法2.1 材料海藻酸钠、聚乙二醇、甲基橙、亚甲基蓝。
2.2 方法2.2.1 海藻酸钠制备将1 g海藻加入500 mL蒸馏水中，在中温条件下加入1mol/L NaOH（pH值调节至10），加热 1 h，然后离心、冷却、抽滤。
2.2.2 双网络复合水凝胶制备20 g聚乙二醇2000、10 g海藻酸钠、0.1 g交联剂A混合溶解，加入200 mL甲醇水溶液中，混合均匀，置于N2保护下搅拌，使之交联反应。
然后将凝胶取出，用甲醇洗涤干净，再用水洗涤干净，最后将凝胶放置于真空干燥箱中干燥，制备双网络复合水凝胶。
2.2.3 吸附性能测试将制备好的水凝胶分别放入含有100 mg/L甲基橙、亚甲基蓝的水溶液中，pH值为7，温度为25℃，搅拌一段时间后离心，用紫外-可见光谱法测试液体中染料的吸收值，计算出吸附量。
3. 结果与讨论3.1 水凝胶吸附性能实验结果表明，制备的双网络复合水凝胶对染料类物质的吸附效果特别明显。
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Ｇ ＼ Ｕ 三 一 －５
图２氧气浓度函数ｉｎ（１—２㈣与渗透时间的关系
Ｆｉｇ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｉｎ（１－２ｃ｜Ｃａ ａｎｄ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ 由图２可知，接收池氧浓度变化函数Ｉｎ（１—２Ｃ／Ｃｏ）随渗透
时间￡的变化呈线性增加，从而表明氧气在该聚合物凝胶膜 中的渗透符合溶质在溶剂中的扩散行为。 ２．２海藻酸钠浓度对氧气渗透性能的影响
固定ＰＶＡ浓度（４％）、活性炭浓度（Ｏ．２％）、交联剂（５％氯 化钙饱和硼酸溶液），交联时间１５ｍｉｎ，改变海藻酸钠浓度， 制备海藻酸钠一ＰＶＡ一活性炭复合水凝胶。氧气渗透结果如 图３所示。水凝胶中海藻酸钠浓度对凝胶氧气扩散能力的影 响较大。随海藻酸钠浓度的增大氧气扩散系数（珧）先增大后 降低。当海藻酸钠浓度约为２．１％时，眈值最大。
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｆｏｒ ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍ ｃａｒｒｉｅｒｓ ｉｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｕｓｉｎｇ ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ，ＰＶＡ
ａｎｄ ａｃｔｉｖｅ ｃａｒｂｏｎ ａｓ ｓｔａｒｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ ａｓ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒ．Ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆｔｈｅ ｃｏｐｏｌｙ－
通常溶液中未发生反应的组分在水凝胶中扩散传递由 分子热运动引起，如果水凝胶膜两个表面水体中的氧气浓度 存在差异，在浓度差的作用下，溶解在水凝胶膜表面水中的 氧气将从高浓度一侧向低浓度一侧渗透，最终达到两侧氧的 浓度相等，这种扩散过程可以用菲克扩散定律描述：
Ｑ＝一Ｄ石ｄＣ
（１）
由池膜渗透法测定原理可求得渗透系数珧与溶氧浓
１ 实验
１．１试剂及仪器 电热恒温水浴锅（（ＨＨＳ２）：上海沪南科学仪器联营厂；
＋国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ．２０３７６０８７）：广东省自然科学基金资助项目（ＮＯ．０３３３０７） 赖子尼：女，１９６４年生，副研究员，博士生．研究方向为功能高分子材料及环境保护Ｔｅｌ：０２０—８１６１６８８７ 崔英德：通讯作者
海藻酸钠、ＰｖＡ、活性炭浓度分别固定为２ｌ％彻％、０２％，
交联剂为含５％氯化钙的饱和硼酸溶液，改变海藻酸钠一 ＰＶＡ．活性炭共聚物水凝胶的交联时间，凝胶中氧气扩散实 验结果如图５所示。
ＰＶＡ与硼酸反应形成Ｍｏｎｏｄｉｏｌ型均相凝胶其，结构为：
七，ＣＨ２＿一Ｈ Ｇ—ＣＨ—２ Ｃ击Ｈ、＋ｎＨ，Ｂ０３—吒，ＣＨ２—ＣＨ—－ＣＨ２—≮Ｈ、击
Ｉ
Ｉ
Ｉ
ＯＨ
ＯＨ
０
Ｏ
＼Ｂ／
‘
．１
０Ｈ
氧气分子在水凝胶中的扩散行为主要受水凝胶中自由 水水分子无规则热运动的影响。ＰＶＡ浓度较低时，聚合物水 凝胶主要是海藻酸钙非均相凝胶，聚合物链问存在强链间相 互作用；ＰＶＡ浓度由２％上升到４％，ＰＶＡ、海藻酸钠比例有 利于形成ＰＶＡ／海藻酸钙互穿聚合水凝胶，聚合物链间相互 作用减弱，网络孔洞容纳自由水空间逐渐增大，凝胶分子链 间合适开口迅速增加，氧气易于进入凝胶到达凝胶的另一 侧，眈值随ＰＶＡ浓度增加而增大。当浓度超过４％后，随着 ＰＶＡ浓度增加，交联点增多，形成致密的网络结构，忱值急 剧降低。 ２．４交联时间对水凝胶氧气渗透性能的影响
ｍｅｒ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｉｓ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｔａｔｉｃ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｄｉｕｌｎ ａｌｇｉｎａｔｅ，ＰＶＡ，ｃａｌｃｉｕｍ
ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ ｔｉｍｅ Ｏｉｌ ｔｈｅ ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ雒ｗｅｌｌ．Ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｌ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｔｈｅ
ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ ｏｆ４．０％ＰＶＡ．２．１％ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ ａｎｄ Ｏ．２％ａｃｔｉｖｅ ｃａｒｂｏｎ ｗｉｔｈ ５．Ｏ％ｃａｌｃｉｕｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ ａｎｄ ｓａｔｕｒａｔｅｄ ｂｏｒｉｃ ａｃｉｄ
ａｓ ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｒｓ ｆｏｒ １ ５ｒａｉｎ ｐｏｓｓｅｓｓｅｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ
ｓｏｄｉｕｍ ａｌｇｉｎａｔｅ，ＰＶＡ，ａｃｔｉｖｅ ｃａｒｂｏｎ，ｈｙｄｒｏｇｅｌ，ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
水凝胶是一种在水中能显著溶胀而不溶于水的聚合物， 具有三维网络结构，能吸收其自身几十至几千倍质量的水【ｌ】。 水凝胶良好的生物相容性，使固定其中的微生物活性能保持 较长时间。水凝胶开始用于生物固定化领域至今约２０年啪。 近１０年不少材料科学和环境科学的工作者开始了利用天然 高分子和合成高分子作固定化微生物载体方面的研究［６０ｔ。固 定化微生物技术是从２０世纪６０年代开始迅速发展的一项 技术，它通过采用化学或物理的方法将游离细胞或微生物定 位于限定的空间区域，使其保持活性并可反复利用［１０ １１１。氧气 在水凝胶中的渗透能力影响其在实际中的应用。用于生物脱 氮的微生物发生反应时往往需要氧气参加，其固定化载体不 仅要能限制微生物泄漏，而且还必须有充足的孔道允许氧气 扩散进入微生物的表面。选用不同的固定化技术、固定化载 体，会使微生物的活力变化不同。ＰＶＡ是在微生物固定化技 术中应用较多的一种材料。李沁华等研究了ＰＶＡ一海藻酸钙 复合材料的制备及含水率、拉伸强度等，发现ＰＶＡ、海藻酸
将一定比例的海藻酸钠与ＰＶＡ在９０℃水浴中加热搅 拌溶解于去离子水中，待海藻酸钠与ＰＶＡ完全溶解后，加入 一定量的活性炭，搅拌均匀，冷却至室温。将混合液倒入模具 中，滴加一定浓度的氯化钙饱和硼酸溶液。静置交联一段时 间，制成共聚物水凝胶。然后用去离子水浸泡ｌ天，每２ｈ换 水１次。
１．３水凝胶膜透氧性能的测定 将水凝胶膜夹于渗透装置左右两池中间（如图ｌ所示），
将脱气、充分暴气的自来水分别注入左右两池，各加入磁性 转子，置恒温磁力搅拌器上。渗透池与大气相通（使其溶氧含 量保持恒定），接收池与空气隔绝。用溶氧仪测量接收池水中 氧气浓度（Ｃ）。实验结束后，取出凝胶膜，用游标卡尺测量凝 胶厚度。按式（２）计算氧气渗透系数。
式中：仉为扩散系数，ｃｍ２／ｓ；Ｌ为膜厚度，ｃｍ；Ｓ为渗透膜面
钠通过交联反应形成的复合物玻璃化温度向彼此接近的方 向移动，在一定程度上发生了分子水平的互溶旧。早期相关 固定化微生物领域虽然已经开展了固定化技术、固定化微生 物效能方面的研究陋“，但有关固定化载体材料传质性能的 基础研究鲜有报道。
了解反应物、产物在水凝胶材料中的渗透行为，是设计固 定化微生物载体材料的基础。本文通过预实验初步确定原材 料浓度、交联时间等实验条件，制备了一系列复合凝胶采用池 膜测量法测定氧分子通过凝胶膜的通量，研究了氧气在 ＰＶＡ－海藻酸钠一活性炭水凝胶中的扩散系数，探讨了影响氧 气渗透性能的因素，对微生物固定化载体材料的设计具有指 导意义。
告×Ｔ 度的关系，如式（２）所示：
（２）
母鼎醒锕硪厦，’‘
图３海藻酸钠浓度对氧气渗透的影响
Ｆｉｇ．３
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｂａｓｅｄ ａｌｇｉｎａｔｅ ｏｎ ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ
海藻酸钠、ＰＶＡ分别与氯化钙、硼酸交联，形成三维互 穿网状结构，活性炭分散其中。当海藻酸钠浓度很低时，水凝 胶的结构主要是ＰＶＡ凝胶形成的均相凝胶，聚合物链有较 大的活动性，影响了氧气的渗透，氧气渗透速度较慢；随着海 藻酸钠浓度的增加，凝胶内自由体积由ＰＶＡ和海藻酸钙互 穿形成，三维网状结构趋于理想，自由体积空间较大，水中溶 氧容易通过水凝胶，氧气渗透速度加快，Ｄｅ值增大。当海藻 酸钠的浓度为２．Ｏ％～２．２％时，凝胶中氧气扩散能力最大。 随着凝胶中海藻酸钠浓度继续增加，海藻酸钙交联密度增 大，聚合物链间的相互作用增强，互穿网络结构中的孔洞缩
共聚物水凝胶，采用池膜法测定氧分子通过凝胶膜的通量，探讨原料舍量、交联剂浓度、交联时间对材料氧气渗透性能
的影响。结果表明，ＰｖＡ浓度为４．ｏ％，海藻酸钠浓度为２．１％，活性炭浓度为ｏ．２％，交联荆为５％氯化钙饱和硼酸溶液，
交联时间为１５ｍｉｎ，制得的ＰＶＡ一海藻酸钙一活性炭共聚物水凝胶氧气的扩散性能最好。
关键词
海藻酸钠 聚乙烯醇（ＰＶＡ）活性炭水凝胶透氧性能
中图分类号：ＴＱ５３０．２
文献标识码：Ａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｏｘｙｇｅｎ Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ＰＶＡ－Ａｌｇｉｎａｔｅ—－Ａｃｔｉｖｅ Ｃａｒｂｏｎ Ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｈｙｄｒｏｇｅｌ
ＬＡＩ Ｚｉｎｉｌ，ＣＵＩ Ｙｉｎｇｄｅ２，ＹＡＮ Ｚｈａｏｑｉａｎｇａ
增大，三维网络结构过于紧密，凝胶分子链间氧气渗透合适 开口快速减少，仇值锐减。交联时间超过２０ｍｉｎ以后，凝胶 的交联程度逐渐趋于极限，海藻酸钠、ＰＶＡ交联速度下降， 凝胶的网络结构变化缓慢，Ｄｅ值的下降也趋于平缓。
图４ ＰＶＡ浓度对氧气渗透的影响
Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＰＶＡ ｏｎ ｏｘｙｇｅｎ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｎｌａｉ０１＠１６３．ｃｏｒｎ
万方数据
ｐｖＡ一海藻酸钠一活性炭共聚物水凝胶氧气渗透性能研究／赖子尼等
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ＨＪ－４恒温磁力搅拌器，江苏省金坛宏华仪器厂；电子天平： 北京赛多利斯天平有限公司；溶解氧测量仪：ＥＵＴＥＣＨ／ Ｏ舢汀ＯＮ手提式单排显示Ｄ０６。
聚乙烯醇（—～Ｒ）：汕头市光华化学厂；海藻酸钠（ＡＲ）：天津 市福晨化学试剂厂；活性炭（ＡＲ）：广州化学试剂厂；硼酸 （ＡＲ）：广州化学试剂厂；无水氯化钙（ｃＰ）：广东台山化工厂。 １．２海藻酸钠一ＰＶＡ一活性炭水凝胶的制备