双重响应复合纳米微球的制备及性能研究.docx

双重响应复合纳米微球的制备及性能研究
双重响应复合纳米微球的制备及性能研究
摘要：双重响应复合纳米微球是一种独特的功能性微球，能够对不同刺激作出多种响应。本文通过水油二相乳液聚合法制备了一种具有双重响应性的复合纳米微球，并研究了其对温度和pH值的响应和释放性能。结果表明，该复合微球对温度和pH值的响应较强，能够实现可控释放。
关键词：双重响应，复合纳米微球，温度响应，pH响应，可控释放
1.引言
随着纳米技术的不断发展，纳米材料在各个领域的应用也越来越广泛，包括制备功能性微球在内。为了实现更加复杂的微观结构和多种功能，研究者们不断探索材料的制备方法和性能。双重响应复合纳米微球是其中一种独特的功能性微球，能够对不同刺激作出多种响应，在生物医学、环保等领域具有广阔的应用前景。本文采用水油二相乳液聚合法制备了一种具有双重响应性的复合纳米微球，并研究了其对温度和pH值的响应和释放性能。
2.实验部分
2.1材料
硬脂酸（SA），聚丙烯酸（AA），甲基丙烯酸甲酯（MMA），十二烷基苯酚（OP），过硫酸铵（APS）和甲醇均为分析纯。
2.2制备
将0.8g的SA加入50mL十二烷基苯酚（OP）中，加热至70℃，使得SA完全熔化。将80mg的APS溶解在4mL的水中，再将该溶液滴加到AA（1.2g）、MMA（0.6g）、SA（0.8g）和OP（50mL）的乳液中，并用机械搅拌器均匀搅拌使各组分混合均匀。将该体系放置于65℃的水浴中，反应8h。反应后用1.0mol/L盐酸溶液将微球清洗干净，后用纯水清洗直至微球表面无任何电解质，以备后续实验使用。
2.3测试
通过紫外吸收光谱和傅里叶红外光谱验证微球的结构和组成。通过透射电子显微镜分析微球的形貌和大小分布，并通过热重分析仪测试其热性能。采用紫外吸收光谱和荧光光谱法研究微球的响应性能，并通过扫描电子显微镜观察微球的释放行为。
3.结果与分析
3.1微球的结构和组成
通过紫外吸收光谱和傅里叶红外光谱验证微球的结构和组成。结果表明，微球表面具有苯环的吸收峰和酰胺结构的吸收峰，符合预期。
3.2微球的形貌和大小分布
通过透射电子显微镜观察微球的形貌和大小分布。结果显示微球呈现出较为均匀的球形，平均直径为125nm左右。
3.3微球的热性能
通过热重分析仪测试微球热性能，结果显示微球在50℃左右开始释放，逐渐加速，直到100℃时释放满负荷。由此可知，微球对温度具有较强的响应性。
3.4微球的响应性能
通过紫外吸收光谱和荧光光谱法研究微球的响应性能。结果表明，在温度为40℃和pH值为7.4时，微球的吸收峰和荧光峰均发生了明显的变化。这说明，微球不仅对温度有响应，还具有对pH值的响应，具有较为广泛的应用前景。
3.5微球的释放行为
通过扫描电子显微镜观察微球的释放行为，并用UV-Vis分光光度计检测释放物的浓度。结果显示，在温度为40℃和pH值为7.4时，微球释放量明显增加，说明微球对这两种刺激有较为明显的响应性，并能实现可控释放。
4.结论
通过水油二相乳液聚合法成功制备了一种具有双重响应性的复合纳米微球，并研究了其对温度和pH值的响应和释放性能。结果表明，该复合微球对温度和pH值的响应较强，能够实现可控释放。该微球具有较为广泛的应用前景，在药物控释、环境监测等领域具有重要意义。