pH敏感性智能水凝胶的设计及其应用

来源：化学进展杂志2020年第2-3期北京时间：

作者：于秋灵, 李政, 窦春妍, 赵义平, 巩继贤, 张健飞

单位：1. 天津工业大学纺织科学与工程学院 先进纺织复合材料教育部重点实验室 天津 300387,2. 天津工业大学材料科学与工程学院 天津 300387,3. 宁夏中宁枸杞产业创新研究院有限公司 中宁 755199,4. 山东省生态纺织协同创新中心 青岛 266071

摘要：水凝胶是一种交联的三维网状亲水性聚合物材料,具有与生物组织相似的特点并且能够吸收大量的水分。作为智能水凝胶的一种,pH敏感性水凝胶因其结构中含有大量碱性或酸性基团从而具有一定的pH敏感性。凭借这些特性,近年来pH敏感性水凝胶在生物、医学、物理、环境、纺织等众多研究领域备受关注。本文围绕pH敏感性水凝胶的响应机制、分类以及应用三个方面进行综述。在响应机制上,本文从响应过程、影响因素和溶胀扩散模型三方面进行综述;在分类上,根据水凝胶敏感性的不同分为溶胀-收缩类和溶胶-凝胶类两类,并进一步根据pH作用范围的不同将溶胀-收缩类细分为阴离子类、阳离子类以及两性离子类,溶胀-收缩类细分为硼酸酯类、酰腙类以及亚胺类;在应用研究上,本文总结了其在医学、环境、生物、智能检测、功能材料等热门领域的研究情况。最后,对pH敏感性水凝胶的未来的发展方向进行了展望。

关键词：pH敏感性,智能水凝胶,响应原理,分类

基金资助：国家重点研发计划(2017YFB0309800),国家重点研发计划(2016YFC0400503-02),新疆自治区重大专项(2016A03006-3),天津自然科学基金项目(18JCYBJC89600),中国纺织工业联合会科技指导性项目(2017011),宁夏中宁枸杞产业创新研究院一般项目(ZNGQCX-B-2019006)