Luận án Tiến sĩ: Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt, Hoàng Dương Thanh
Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS nghiên cứu ứng dụng và cải tiến hiệu suất trong lĩnh vực khoa học vật liệu.
viện hàn lâm khoa học và công nghệ việt nam
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
176
Thời gian đọc
27 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Giới thiệu chung về hydrogel nhạy nhiệt và ứng dụng
Hydrogel nhạy nhiệt là vật liệu polyme thông minh. Chúng có khả năng thay đổi cấu trúc, thể tích đáng kể khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Các hydrogel này chứa mạng lưới polyme liên kết ngang, có khả năng hấp thụ một lượng lớn nước. Sự thay đổi đột ngột về độ trương nở là đặc điểm chính. Các vật liệu này tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Chúng được dùng trong y sinh, kỹ thuật mô, phân phối thuốc điều khiển. Hiểu rõ về định nghĩa, phân loại, và cơ chế hoạt động giúp khai thác tối đa tiềm năng. Nghiên cứu tập trung vào việc tổng hợp và đặc trưng các hệ hydrogel mới. Mục tiêu là cải thiện hiệu suất, mở rộng ứng dụng.
1.1. Định nghĩa và phân loại hydrogel thông minh
Hydrogel là mạng lưới polyme không hòa tan. Chúng có khả năng hấp thụ nước mà không bị hòa tan. Hydrogel nhạy nhiệt thuộc nhóm hydrogel thông minh. Chúng phản ứng với các kích thích bên ngoài như nhiệt độ. Phản ứng này gây ra sự thay đổi thể tích hoặc tính chất vật lý. Phân loại hydrogel dựa trên nguồn gốc polyme, bản chất liên kết ngang, hoặc khả năng ứng đáp môi trường. Hydrogel nhạy nhiệt là một loại quan trọng. Chúng có tiềm năng lớn trong các hệ thống giải phóng thuốc điều khiển. Các ứng dụng khác bao gồm cảm biến, vật liệu sinh học. Việc phân loại giúp định hướng nghiên cứu và phát triển.
1.2. Cơ chế nhạy nhiệt của polyme thông minh
Cơ chế hoạt động của hydrogel nhạy nhiệt liên quan đến điểm nhiệt độ chuyển pha dưới (LCST). Dưới LCST, chuỗi polyme ưa nước, hydrogel trương nở. Trên LCST, chuỗi polyme kỵ nước, hydrogel co lại, giải phóng nước. Sự chuyển pha này là thuận nghịch. Nó phụ thuộc vào sự cân bằng giữa tương tác polyme-nước và polyme-polyme. Polyme thông minh như poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) thể hiện rõ đặc tính này. PNIPAM có LCST khoảng 32°C. Nhiệt độ này gần với nhiệt độ cơ thể người. Điều này làm cho PNIPAM trở thành vật liệu lý tưởng cho các ứng dụng y sinh. Các yếu tố như nồng độ, pH, và lực ion cũng ảnh hưởng đến LCST.
1.3. Ứng dụng tiềm năng của hydrogel nhạy nhiệt
Hydrogel nhạy nhiệt có nhiều ứng dụng tiềm năng. Trong y sinh, chúng được dùng làm hệ thống giải phóng thuốc điều khiển. Thuốc được tải vào hydrogel. Sau đó được giải phóng khi nhiệt độ thay đổi. Chúng cũng được ứng dụng trong kỹ thuật mô. Hydrogel tạo ra môi trường tương tự mô sống cho tế bào. Các ứng dụng khác bao gồm cảm biến, chất hấp phụ, vật liệu thông minh. Khả năng phản ứng với nhiệt độ làm chúng hữu ích. Ví dụ, trong chẩn đoán y tế, lọc nước, và thiết bị truyền động. Việc phát triển các hydrogel mới với LCST có thể điều chỉnh là trọng tâm nghiên cứu. Mục tiêu là tối ưu hóa hiệu suất cho từng ứng dụng cụ thể.
II.Nguyên tắc tổng hợp polyme hydrogel nhạy nhiệt hiệu quả
Tổng hợp vật liệu polyme dạng hydrogel nhạy nhiệt đòi hỏi sự kiểm soát chặt chẽ các điều kiện phản ứng. Mục tiêu là tạo ra mạng lưới polyme với đặc tính ứng đáp nhiệt mong muốn. Phương pháp trùng hợp gốc tự do là phổ biến. Nó cho phép tổng hợp PNIPAM và các copolymer nhạy nhiệt. Việc lựa chọn monome, chất khơi mào, và chất tạo liên kết ngang rất quan trọng. Điều này ảnh hưởng đến cấu trúc mạng lưới và tính chất trương nở của hydrogel. Nghiên cứu đã khám phá các yếu tố ảnh hưởng chính. Chúng bao gồm nồng độ monome, nhiệt độ, và loại hệ khơi mào. Sự tối ưu hóa quy trình tổng hợp giúp đạt được các hydrogel có hiệu suất cao.
2.1. Phương pháp tổng hợp hydrogel gốc PNIPAM
Poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) là polyme nhạy nhiệt được nghiên cứu nhiều nhất. Tổng hợp PNIPAM thường được thực hiện bằng trùng hợp gốc tự do. Các phương pháp phổ biến bao gồm trùng hợp trong khối, trong dung dịch, và trùng hợp nhũ tương. Việc tạo liên kết ngang hydrogel thường sử dụng N,N'-methylenebisacrylamide (MBAAm) hoặc các chất tạo liên kết ngang khác. Liên kết ngang quyết định độ bền cơ học và mức độ trương nở của hydrogel. Điều kiện phản ứng như nhiệt độ, dung môi, và nồng độ chất khơi mào ảnh hưởng lớn đến khối lượng phân tử và độ đa phân tán của polyme. Mục tiêu là tạo ra hydrogel có cấu trúc mạng lưới đồng nhất.
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trùng hợp
Một số yếu tố ảnh hưởng đáng kể đến quá trình tổng hợp hydrogel nhạy nhiệt. Nhiệt độ trùng hợp quyết định tốc độ phản ứng và cấu trúc polyme. Nồng độ monome ảnh hưởng đến hiệu suất chuyển hóa và khối lượng phân tử. Loại và nồng độ chất khơi mào ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và khả năng kiểm soát trùng hợp. Hàm lượng chất tạo liên kết ngang ảnh hưởng đến mật độ mạng lưới, độ bền cơ học và khả năng trương nở. Sự hiểu biết về các yếu tố này cho phép điều chỉnh quá trình tổng hợp. Từ đó tạo ra các hydrogel với đặc tính tùy chỉnh. Ví dụ, các chất điện ly có thể ảnh hưởng đến quá trình trương của hydrogel.
2.3. Biến tính copolymer nhạy nhiệt để điều chỉnh LCST
Để điều chỉnh điểm nhiệt độ chuyển pha dưới (LCST) của hydrogel, việc đồng trùng hợp (copolymerization) với các monome khác là một chiến lược hiệu quả. Các monome ưa nước như acrylamide (AM) hoặc 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) có thể được kết hợp với NIPAM. Điều này giúp tăng LCST. Ngược lại, monome kỵ nước có thể làm giảm LCST. Nghiên cứu đã tổng hợp các copolymer nhạy nhiệt như (NIPAM-co-AM) và (NIPAM-co-HEMA). Các terpolyme như (NIPAM-HEMA-AM) cũng được tạo ra. Sự thay đổi thành phần copolymer nhạy nhiệt cho phép điều chỉnh chính xác LCST. Điều này mở rộng phạm vi ứng dụng của hydrogel trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau.
III.Đặc trưng vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt đã tổng hợp
Việc đặc trưng vật liệu là bước thiết yếu để đánh giá hiệu suất của hydrogel polyme nhạy nhiệt. Các phương pháp phân tích được áp dụng để xác định cấu trúc, tính chất vật lý và hóa học. Độ trương nở hydrogel, khả năng thuận nghịch nhiệt, và LCST là các thông số quan trọng. Chúng phản ánh khả năng ứng đáp của vật liệu. Phổ hồng ngoại giúp xác nhận cấu trúc hóa học của polyme. Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC) được sử dụng để xác định LCST. Các thử nghiệm trương nở và nhả trương đánh giá động học thay đổi thể tích. Hình thái học bề mặt cũng được nghiên cứu để hiểu cấu trúc mạng lưới.
3.1. Đánh giá tính chất trương nở và thuận nghịch nhiệt
Độ trương nở hydrogel là một chỉ số quan trọng. Nó đánh giá khả năng hấp thụ nước của vật liệu. Quá trình trương của các hydrogel được nghiên cứu ở các nhiệt độ khác nhau. Độ trương nở thay đổi đáng kể khi nhiệt độ vượt qua LCST. Tính chất thuận nghịch nhiệt cho thấy khả năng của hydrogel trở lại trạng thái ban đầu sau khi thay đổi nhiệt độ. Các thí nghiệm trương nở và nhả trương được thực hiện lặp lại. Mục đích là để xác định độ ổn định và khả năng tái sử dụng của vật liệu. Khả năng thuận nghịch nhiệt tốt là cần thiết cho các ứng dụng như giải phóng thuốc điều khiển theo chu kỳ.
3.2. Xác định điểm nhiệt độ chuyển pha dưới LCST
Điểm nhiệt độ chuyển pha dưới (LCST) là nhiệt độ tại đó hydrogel nhạy nhiệt trải qua sự chuyển pha đột ngột từ trạng thái trương nở sang co lại. LCST được xác định bằng nhiều phương pháp. Phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC) là phương pháp phổ biến. Sự thay đổi độ đục của dung dịch polyme cũng được sử dụng. Các yếu tố như thành phần copolymer, nồng độ polyme, pH, và sự hiện diện của chất điện ly đều ảnh hưởng đến giá trị LCST. Việc điều chỉnh LCST là chìa khóa để tùy chỉnh hydrogel cho các ứng dụng cụ thể, đặc biệt là trong lĩnh vực y sinh nơi nhiệt độ cơ thể là một ngưỡng quan trọng.
3.3. Phân tích cấu trúc và hình thái học bề mặt hydrogel
Phổ hồng ngoại (FTIR) được sử dụng để xác nhận sự hình thành các liên kết hóa học. Chúng cũng giúp xác định thành phần của các polyme và copolymer nhạy nhiệt. Các đỉnh hấp thụ đặc trưng cho từng nhóm chức được phân tích. Cấu trúc mạng lưới liên kết ngang hydrogel cũng được khảo sát. Kính hiển vi điện tử quét (SEM) được dùng để quan sát hình thái học bề mặt và cấu trúc bên trong của hydrogel. Hình ảnh SEM cung cấp thông tin về độ xốp, kích thước lỗ rỗng và tính đồng nhất của mạng lưới. Những thông tin này rất quan trọng. Chúng liên quan đến khả năng trương nở và giải phóng hoạt chất của hydrogel.
IV.Nghiên cứu khả năng mang và giải phóng thuốc điều khiển
Một trong những ứng dụng nổi bật của hydrogel nhạy nhiệt là hệ thống giải phóng thuốc điều khiển. Khả năng thay đổi thể tích theo nhiệt độ cho phép hydrogel tải và giải phóng thuốc một cách chọn lọc. Nghiên cứu đã chuẩn bị mẫu hydrogel mang thuốc paracetamol. Quá trình giải phóng thuốc được theo dõi ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ giải phóng thuốc cũng được khảo sát. Mục tiêu là phát triển hệ thống phân phối thuốc hiệu quả, có khả năng phản ứng với các thay đổi sinh lý. Điều này giúp tối ưu hóa liều lượng và giảm tác dụng phụ.
4.1. Chuẩn bị hydrogel mang hoạt chất paracetamol
Quá trình chuẩn bị hydrogel mang thuốc được thực hiện bằng cách ngâm hydrogel đã tổng hợp vào dung dịch thuốc paracetamol. Hoạt chất paracetamol khuếch tán vào mạng lưới polyme khi hydrogel trương nở. Thời gian ngâm và nồng độ dung dịch thuốc ảnh hưởng đến lượng thuốc được tải vào. Sau khi tải, hydrogel được rửa sạch và sấy khô nhẹ nhàng. Mục đích là loại bỏ thuốc dư thừa trên bề mặt. Việc tối ưu hóa quy trình tải thuốc đảm bảo hiệu quả mang thuốc cao nhất. Đồng thời giữ được tính toàn vẹn của cấu trúc hydrogel. Hydrogel sau đó sẵn sàng cho các thử nghiệm giải phóng thuốc điều khiển.
4.2. Đánh giá động học giải phóng thuốc điều khiển
Động học giải phóng thuốc từ hydrogel nhạy nhiệt được đánh giá bằng cách theo dõi lượng paracetamol giải phóng ra môi trường. Các thí nghiệm được thực hiện ở các nhiệt độ khác nhau, thường là dưới và trên LCST. Sự thay đổi nhiệt độ gây ra sự co hoặc trương của hydrogel. Điều này ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán của thuốc. Hàm lượng paracetamol được xác định bằng phương pháp quang phổ UV-Vis. Dữ liệu giải phóng thuốc giúp xác định cơ chế giải phóng. Chúng cũng đánh giá khả năng kiểm soát tốc độ giải phóng của hydrogel. Mục tiêu là đạt được tốc độ giải phóng ổn định và kéo dài.
4.3. Ứng dụng hydrogel trong hệ thống phân phối thuốc
Hydrogel nhạy nhiệt có tiềm năng lớn trong hệ thống phân phối thuốc điều khiển. Chúng có thể được thiết kế để giải phóng thuốc tại vị trí cụ thể hoặc theo thời gian định trước. Khả năng phản ứng với nhiệt độ làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng nội cơ thể. Ví dụ, điều trị ung thư bằng liệu pháp nhiệt. Thuốc được giải phóng khi nhiệt độ tại khối u tăng lên. Ngoài ra, chúng có thể được sử dụng cho việc giải phóng thuốc kéo dài. Điều này giúp giảm số lần dùng thuốc. Việc phát triển các hydrogel với đặc tính giải phóng thuốc tối ưu là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Mục đích là cải thiện hiệu quả điều trị và chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
V.Tổng kết và định hướng phát triển hydrogel polyme thông minh
Nghiên cứu đã tổng hợp thành công nhiều loại hydrogel polyme nhạy nhiệt. Chúng bao gồm PNIPAM, các copolymer và terpolyme dựa trên NIPAM. Các đặc tính ứng đáp nhiệt của chúng được khảo sát chi tiết. Khả năng điều chỉnh LCST thông qua biến tính copolymer là một kết quả quan trọng. Hydrogel đã thể hiện khả năng mang và giải phóng thuốc điều khiển hiệu quả. Những thành tựu này mở ra hướng đi mới cho vật liệu thông minh. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Cần tối ưu hóa hơn nữa tính chất cơ học và khả năng tương thích sinh học. Định hướng phát triển tương lai sẽ tập trung vào các hệ thống phức tạp hơn. Chúng sẽ có nhiều chức năng và ứng dụng rộng rãi.
5.1. Kết quả chính đạt được trong nghiên cứu hydrogel
Nghiên cứu đã tổng hợp thành công hydrogel PNIPAM và các copolymer (NIPAM-co-AM), (NIPAM-co-HEMA), (NIPAM-co-MA). Thêm vào đó, terpolyme (NIPAM-HEMA-AM) cũng được tạo ra. Các hydrogel này thể hiện rõ đặc tính nhạy nhiệt. Điểm nhiệt độ chuyển pha dưới (LCST) có thể được điều chỉnh linh hoạt. Việc điều chỉnh LCST phụ thuộc vào thành phần copolymer. Các hydrogel cũng cho thấy khả năng trương nở và co lại thuận nghịch. Chúng có độ bền cơ học tốt. Khả năng mang và giải phóng thuốc điều khiển (paracetamol) đã được chứng minh. Tốc độ giải phóng có thể kiểm soát bằng nhiệt độ môi trường. Kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng của vật liệu.
5.2. Hạn chế và tiềm năng phát triển tiếp theo
Mặc dù đạt được nhiều kết quả tích cực, nghiên cứu vẫn còn một số hạn chế. Tính chất cơ học của một số hydrogel cần được cải thiện. Khả năng tương thích sinh học và độc tính cần được đánh giá sâu hơn. Tiềm năng phát triển tiếp theo bao gồm việc tổng hợp các hydrogel nhạy nhiệt kép. Chúng có thể phản ứng với nhiều kích thích (nhiệt độ và pH). Cần nghiên cứu thêm về các ứng dụng phức tạp hơn. Ví dụ, hệ thống phân phối thuốc nhắm đích. Hoặc ứng dụng trong kỹ thuật mô và tái tạo. Việc kết hợp hydrogel nhạy nhiệt với các vật liệu nano cũng là một hướng đi hứa hẹn. Mục tiêu là tạo ra vật liệu polyme thông minh vượt trội.
5.3. Vai trò của vật liệu hydrogel nhạy nhiệt trong tương lai
Vật liệu hydrogel nhạy nhiệt sẽ đóng vai trò ngày càng quan trọng trong tương lai. Đặc biệt trong các lĩnh vực y tế, dược phẩm và công nghệ sinh học. Khả năng ứng đáp thông minh của chúng mở ra nhiều cơ hội mới. Chúng sẽ được dùng trong y học cá thể hóa. Các hệ thống chẩn đoán và điều trị chính xác. Việc phát triển bền vững các vật liệu polyme thông minh này là ưu tiên hàng đầu. Nghiên cứu liên tục về tổng hợp vật liệu polyme mới, cải thiện đặc trưng hydrogel, và khám phá các ứng dụng sáng tạo sẽ thúc đẩy sự tiến bộ. Điều này sẽ góp phần vào sự phát triển của khoa học vật liệu và nâng cao chất lượng cuộc sống.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (176 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC ` HOÀNG DƢƠNG THANH TỔNG HỢP VẬT LIỆU POLYME DẠNG HYDROGEL NHẠY NHIỆT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ HÀ NỘI - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN HOÁ HỌC HOÀNG DƢƠNG THANH TỔNG HỢP VẬT LIỆU POLYME DẠNG HYDROGEL NHẠY NHIỆT Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số: 62.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trần Thị Như Mai HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan những kết quả thực nghiệm được trình bày trong luận án này là trung thực, do tôi và các cộng sự thực hiện. Các kết quả nêu trong luận án do nhóm nghiên cứu thực hiện chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào của các nhóm nghiên cứu khác. TÁC GIẢ Hoàng Dương Thanh LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn GS.
Nguyễn Văn Khôi và PGS. Trần Thị Như Mai đã hướng dẫn, giúp đỡ tận tình và chỉ bảo, động viên tôi thực hiện thành công luận án tiến sỹ này. Xin cảm ơn chân thành Lãnh đạo Viện Hoá học, Viện KH&CN Việt Nam và Phòng Quản lý tổng hợp đã hết lòng ủng hộ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này. Xin cảm ơn các bạn đồng nghiệp tại Phòng Vật liệu Polyme - Viện Hoá học, Khoa Hoá học - Đại học KHTN đã động viên, chia sẻ các khó khăn cùng tôi hoàn thành những phần việc của công trình khoa học này.
Cuối cùng, tôi gửi lời cảm ơn chân thành những tình cảm quý giá, động viên khích lệ của người thân và bạn bè luôn mong muốn tôi hoàn thành sớm bản luận án. MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT. i DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN. iii DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN.
Giới thiệu về hydrogel. Định nghĩa hydrogel. Phân loại hydrogel. Tính chất của hydrogel.
Cấu trúc mạng lưới. Giới thiệu về polyme nhạy nhiệt. Nhiệt độ dung dịch tới hạn (CST) và điểm chuyển đổi thể tích pha. Nhiệt động học dung dịch polyme.
Hydrogel nhạy nhiệt và nhạy pH .1 Phân loại hydrogel nhạy nhiệt. Biến đổi thể tích của hydrogel nhạy nhiệt. Ứng dụng của các hydrogel nhạy nhiệt. Ứng dụng của hydrogel và một số hydrogel ứng đáp môi trường khác.
Trong nông nghiệp. Các hydrogel ứng đáp môi trường khác. Các hydrogel nhạy pH. Hệ nhạy nhiệt-pH .3 Hydrogel nhạy cảm điện .4 Hydrogel nhạy cảm ánh sáng.
Hydrogel nhạy cảm enzym. Hydrogel nhạy cảm đường. Hydrogel nhạy cảm áp suất. Hydrogel nhạy nhiệt kép.
Tổng hợp hydrogel. Nguyên tắc chung. Tổng hợp PolyNIPAM và các biến tính hydrogel PNIPAM nhạy cảm môi trường. Các phương pháp trùng hợp .2 Một số yếu tố ảnh hưởng chủ yếu lên quá trình trùng hợp gốc.
Tổng hợp và biến tính hydrogel trên cơ sở PNIPAM. Nguyên liệu, hoá chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu. Nguyên liệu, hoá chất. Dụng cụ, thiết bị nghiên cứu.
Phương pháp thực nghiệm và nội dung nghiên cứu. Phương pháp thực nghiệm. Tổng hợp các polyme, copolyme và hydrogel. Xác định thành phần copolyme.
Phương pháp xác định hằng số đồng trùng hợp. Quá trình trương của các hydrogel. Quá trình nhả trương của các hydrogel. Quá trình thuận nghịch nhiệt.
Quá trình nhạy pH. Quá trình thuận nghịch pH. Ảnh hưởng của nồng độ chất điện li đến mức độ trương sản phẩm. Xác định khả năng kích ứng da của hydrogel.
Xác định giá trị LCST. Chuẩn bị mẫu hydrogel mang thuốc paracetamol. Xác định hàm lượng paracetamol. Xác định khối lượng phân tử trung bình và độ đa phân tán của polyme.
Xác định độ bền cơ học của hydrogel. Xác định phần gel của sản phẩm. Nội dung nghiên cứu. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel nhạy nhiệt PNIPAM.
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co- AM). Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co- HEMA). Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co- MA). Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel terpolyme (NIPAM-HEMA-AM).
Nghiên cứu quá trình mang và nhả thuốc của hydrogel. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel nhạy nhiệt PNIPAM. Nghiên cứu quá trình trùng hợp NIPAM.
Ảnh hưởng của hệ khơi mào tới quá trình trùng hợp NIPAM. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trùng hợp NIPAM. Ảnh hưởng của nồng độ monome đến quá trình trùng hợp NIPAM. Ảnh hưởng của khối lượng phân tử PNIPAM đến nhiệt độ LCST.
Ảnh hưởng của nồng độ PNIPAM đến nhiệt độ LCST. Phổ hồng ngoại của PNIPAM. Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel NIPAM. Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo lưới đến tính chất của hydrogel NIPAM.
Ảnh hưởng của nồng độ chất điện ly đến khả năng trương của hydrogel NIPAM. Đánh giá đặc tính thuận nghịch nhiệt của hydrogel NIPAM. Hình thái học bề mặt. Tổng hợp một số hydrogel nhạy nhiệt trên cơ sở biến tính NIPAM.
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co-AM). Quá trình đồng trùng hợp NIPAM và AM. Phổ hồng ngoại và DSC. Ảnh hưởng của hàm lượng AM nhiệt độ LCST của copolyme (NIPAM-AM).
Ảnh hưởng của hàm lượng AM đến tính chất trương của copolyme (NIPAM-AM). Ảnh hưởng của hàm lượng AM tới quá trình trương và nhả trương của hydrogel (NIPAM-co-AM). Ảnh hưởng của hàm lượng AM tới mức độ trương của các hydrogel (NIPAM-co-AM) tại các pH khác nhau. Đánh giá đặc tính thuận nghịch nhiệt.
Hình thái học bề mặt và độ bền cơ học của hydrogel (NIPAM- co-AM). Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co- HEMA). Động học quá trình đồng trùng hợp NIPAM và HEMA. Phổ hồng ngoại và giản đồ DSC chứng minh sự tồn tại của sản phẩm.
Ảnh hưởng của hàm lượng HEMA đến nhiệt độ LCST của copolyme (NIPAM-HEMA). Quá trình trương/nhả trương của các copolyme (NIPAM-HEMA) 91 3. Đánh giá đặc tính thuận nghịch nhiệt và ảnh SEM của copolyme (NIPAM-HEMA). Tính chất cơ lý của các mẫu hydrogel.
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel (NIPAM-co-MA). Động học quá trình đồng trùng hợp NIPAM và MA. Phổ hồng ngoại. Ảnh hưởng của hàm lượng MA đến nhiệt độ LCST của copolyme (NIPAM-MA).
Quá trình trương/nhả trương của hydrogel (NIPAM-co-MA). Ảnh hưởng của hàm lượng MA đến mức độ trương của hydrogel (NIPAM-co-MA) tại các pH khác nhau. Tính thuận nghịch nhiệt của hydrogel (NIPAM-co-MA). Hình thái học bề mặt và độ bền cơ học của hydrogel.
Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của hydrogel terpolyme (NIPAM-HEMA-MA). Tổng hợp và nghiên cứu tính chất của terpolyme (NIPAM- HEMA-MA). Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng MA đến tính chất nhạy nhiệt của terpolyme (NIPAM-HEMA-MA). Nghiên cứu quá trình trương và nhả trương của hydrogel (NIPAM-co-HEMA-co-MA).
Ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến độ trương cân bằng của hydrogel (NIPAM-co-HEMA-co-MA). Đặc tính thuận nghịch nhiệt và pH của terpolyme (NIPAM- HEMA-MA). Tính chất cơ học và ảnh SEM của terpolyme (NIPAM-HEMA- MA). Nghiên cứu quá trình nhả paracetamol và đánh giá khả năng kích ứng da của terpolyme (NIPAM-HEMA-MA).
Quá trình nhả thuốc ở 37oC và 40oC trong môi trường nước cất. Quá trình nhả thuốc ở 37oC và 40oC trong môi trường khác nhau. Đánh giá khả năng kích ứng da. 116 KẾT LUẬN CHUNG.
118 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 134 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT VIẾT TẮT TIẾNG VIỆT AIBN Azobisisobutyronitrin AM Acrylamit APS Amoni pesunfat DEAAM N,N'-dietylacrylamit DNA Deoxyribonucleic axit DSC Phương pháp phân tích nhiệt vi sai quét EDX Phổ phân tán năng lượng tia X GPC Phương pháp sắc ký thẩm thấu gel HEMA Hydroxyetyl metacrylat IPN Hệ mạng lưới đồng xuyên thấm IR Phổ hồng ngoại K-T Kelen-Tudos KLPT Khối lượng phân tử KPS Kali pesunphat LCST Nhiệt độ tan giới hạn dưới LDH Lactat dehydrogenaza MA Maleic axit MBA N,N‟- metylenbisacrylamit MWD Phân bố khối lượng phân tử NIPAM N-isopropylacrylamit NVCL N-vinylcaprolactam (NIPAM-co-AM) Poly(N-isopropylacrylamit-co-acrylamit) (NIPAM-co-HEMA) Poly(N-isopropylacrylamit-co-hydroxyetyl metacrylat) (NIPAM-co-HEMA-co- Terpolyme(N-isopropylacrylamit-hydroxyetyl i AM) metacrylat-maleic axit) (NIPAM-co-MA) Poly(N-isopropylacrylamit-co-maleic axit) PAA Poly(acrylic axit) PDEAAM Poly(N,N'-dietylacrylamit) PDI Mức độ đa phân tán của khối lượng phân tử PEG Poly(etylenglicol) PEO Poly(etylene oxit) PIOZ Poly(2-oxazolin) PIPOZ Poly(2-isopropyl-2-oxazolin) PMA Poly(metacrylic axit) PMMA Poly metylmetacrylat PNIPAM Poly(N-isopropylacrylamit) PNVCL Poly(N- vinylcaprolactam) PO Propylen oxit PPO Poly(propylen oxit) PVD Poly(vinylacetaldietylaminoacetat) PVME Poly(vinyl metyl ete) SDS Natri dodecylsunphat SEM Phương pháp hiển vi điện tử quét SW Mức độ trương TBHP Tert-butyl hydropeoxit TEMED N,N,N‟,N‟- tetrametyletylendiamin TGA Phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng THF Tetrahydrofuran UV Phổ tử ngoại- khả kiến ii DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Bảng 1.1: LCST của một số dung dịch thuộc nhóm acrylamit. Tính chất nhiệt động của một số polyme LCST. Một số ví dụ về phương pháp điều chế và các monome.
Một số hydrogel điều chế bằng các phương pháp khác nhau. Quá trình trùng hợp NIPAM với hệ khơi mào APS. Quá trình trùng hợp NIPAM với hệ khơi mào APS-TEMED. Khối lượng phân tử trung bình và mức độ đa phân tán của KLPT PNIPAM khi sử dụng hệ xúc tác APS và APS/TEMED.
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tính chất sản phẩm thu được. Ảnh hưởng của nồng độ monome đến quá trình tổng hợp PNIPAM. LCST của các mẫu PNIPAM có KLPT trung bình khác nhau. Ảnh hưởng của nồng độ PNIPAM đến nhiệt độ LCST.
Ảnh hưởng của hàm lượng chất tạo lưới đến tính chất của hydrogel NIPAM. Ảnh hưởng của hàm lượng MBA đến độ bền cơ lý của hydrogel. Thành phần của NIPAM và AM trong hỗn hợp đầu vào và trong copolyme. Các hệ số trong phương trình Kelen-Tudos.
Nhiệt độ LCST của các dung dịch copolyme (NIPAM-AM). Ảnh hưởng của hàm lượng AM đến độ bền cơ lý của hydrogel. Thành phần của NIPAM và HEMA trong hỗn hợp đầu vào và trong copolyme. Các hệ số trong phương trình Kelen-Tudos.
Ảnh hưởng của tỷ lệ mol HEMA đến nhiệt độ LCST copolyme (NIPAM-HEMA). Ảnh hưởng của hàm lượng HEMA đến độ bền cơ lý của các mẫu hydrogel. Thành phần của NIPAM và MA trong hỗn hợp đầu vào và trong copolyme. Các hệ số trong phương trình Kelen-Tudos.
Ảnh hưởng của tỷ lệ mol MA đến LCST trong môi trường có pH khác nhau. Ảnh hưởng của hàm lượng MA đến độ bền cơ lý của các mẫu hydrogel. Ảnh hưởng của hàm lượng MA đến nhiệt độ LCST của terpolyme (NIPAM-HEMA-MA). Ảnh hưởng của hàm lượng MA đến tính chất cơ lý của terpolyme (NIPAM-HEMA-MA).
110 iv DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN ÁN Hình 1.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" nghiên cứu về vấn đề gì?
Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS nghiên cứu ứng dụng và cải tiến hiệu suất trong lĩnh vực khoa học vật liệu.
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại viện hàn lâm khoa học và công nghệ việt nam. Năm bảo vệ: 2014.
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" thuộc chuyên ngành Hóa Hữu cơ. Danh mục: Nhi Khoa.
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" có bao nhiêu trang?
Luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" có 176 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Tổng hợp vật liệu hydrogel polyme nhạy nhiệt luận án TS" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.