基于功能化多孔聚碳酸酯膜的溫度敏感型納米通道研究.pdf

1、功能化的環(huán)境響應型納米通道因其在智能分離、化學生物傳感、藥物控制釋放等領域的重要作用及廣闊的應用前景而受到日益廣泛的關注。本文以多孔性的聚碳酸酯膜為研究對象,采用不同的修飾方法對其進行了功能化修飾,進而考察了所制備的各種功能化納米通道復合膜的性質(zhì)及其差異,具體開展了以下幾個方面工作:
　　 1.采用化學沉積法鍍金,制備了表面及通道內(nèi)都沉積了金的納米通道膜。通過化學交聯(lián)的方法將聚N-異丙基丙烯酰胺(PNIPAm)修飾在這種金納米通

2、道膜上,構造了一種溫度敏感納米通道復合膜。借助全內(nèi)反射熒光顯微成像技術,考察了這種膜的溫度敏感性和PNIPAm修飾密度差異對其滲透性的影響。結果表明,膜的滲透性隨溫度的變化因PNIPAm修飾密度差異而截然相反。修飾密度較低時,聚合物的伸展與收縮所引起的納米通道尺寸變化占主導地位,環(huán)境溫度高于臨界溶液溫度(LCST)時膜的滲透性比較大；而修飾密度較高時,則是膜的親疏水效應在起主導作用,環(huán)境溫度低于LCST時膜的滲透性比較大。以阿霉素為藥物

3、模型,考察了其在不同條件下的滲透性,結果與前述機理相符。說明這種溫度敏感型納米通道膜有望用于實際的藥物控制釋放體系,在生命活動模擬、納米仿生等方面有著潛在的應用價值。
　　 2.采用磁控濺射法鍍金,得到了僅單面覆蓋金的納米通道膜。將PNIPAm修飾在這種膜上,考察了不同修飾密度情況下的滲透性。結果表明,無論PNIPAm的修飾密度如何,都是環(huán)境溫度高于LCST時納米通道膜的滲透性大。這是因為這種膜的通道內(nèi)沒有修飾上PNIPAm,膜

4、的滲透性不受聚合物的親疏水性主導,而主要取決于表面納米通道的暴露程度。這種新型的溫敏納米通道膜有望用于微閥門的制備、藥物可控釋放等領域。
　　 3.借助靜電吸附作用,采用真空抽濾的方法先將聚烯丙基胺鹽酸鹽(PAH)修飾在納米通道膜上,然后修飾PNIPAm,獲得了一種無需鍍金的新型溫度敏感納米通道膜。利用掃描電鏡、衰減全反射紅外光譜及視頻接觸角儀對其修飾結果及其溫敏性進行了表征,采用全內(nèi)反射熒光顯微成像技術考察了溫度對滲透性的影響