專利名稱：N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于材料技術領域，具體涉及到膠體化學，例如其它類不包括的膠體物料 或其溶液的制備；微膠囊或微球的制造。
背景技術：
環(huán)境敏感性微凝膠其物理_化學性質及膠體性質會隨外界環(huán)境條件(如溫度、 pH、光、離子強度、電場或磁場等)的改變而表現(xiàn)出相應的剌激響應性，因此又被稱為智能 微凝膠。多重敏感性能微凝膠能對兩種以上環(huán)境因素(如溫度、pH、離子強度、光、電、磁場 等)的變化表現(xiàn)出良好的響應性能，敏感性組分各自的功能特性及幾種敏感性組分性能的 協(xié)同效應，使得多重敏感性微凝膠表現(xiàn)出更加豐富的響應性能，例如溫度/pH雙重敏感性 微凝膠、溫度/磁雙重敏感性微凝膠及復合熒光物質的多重敏感性復合微凝膠等在藥物控 制釋放、化學分離、生物傳感器、催化劑等領域已顯示出良好的應用前景。
近年來，在敏感性微凝膠材料的眾多應用領域中，作為生物分子吸附與分離材料 的應用研究一直是相關領域的研究熱點之一。與其它類吸附材料相比，敏感性微凝膠因其 具有巨大的比表面積、優(yōu)異的表面性質(如表面親疏水性容易轉化)和含水量高，并具有 彈性結構，且對周圍組織的剌激性小等眾多優(yōu)點，從而成為一類特別適合于作為溫和生物 分離的吸附分離材料。眾所周知，PH和溫度是兩種既容易得到又便于操作的剌激信號，而 且是生理、生物和化學系統(tǒng)中的兩個重要因素，因此，相關領域的研究者們尤為關注基于pH 或溫度單一敏感性微凝膠以及PH/溫度雙重敏感性微凝膠在生物分離領域的應用研究。
Uddin研究小組[N. Shamim， L. Hong， K. Hidajat， M. S. Uddin. S印aration andPurification Technology, 2007，53 :164 ;N. Shamim， L. Hong， K. Hidajat， M. S. Uddin. Journal of Colloid and Interface Science, 2006， 304 :1]將Fe304顆粒包覆于具 有溫敏性和溫度/pH雙重響應的微凝膠內部，形成具有磁響應性能的Fe304/PNIPAM和 Fe304/P (NIPAM-co-MAA)復合微粒。具體方法是先在堿性條件下，用FeCl2 4H20和 FeCl3*6H20(Fe2+ : Fe3+= 1 : 2)在氮氣氣氛中反應生成Fe304顆粒；再在Fe304顆粒外面 通過單體聚合生成具有剌激響應性微凝膠，從而形成集磁性、溫度及(或)pH敏感性于一身 的微凝膠。 雷姝蕾等人[雷姝蕾，黃國才，楊屹，于世林.用作親和色譜固定相基體的二氧化 鋯與脲醛樹脂復合物微球的合成.北京化工大學學報，2000年，第27巻，第3期，81]合成 了一種可用作生物大分子親和色譜基體的二氧化鋯與脲醛樹脂復合微球，即以水合氧氯化 鋯為初始原料，六次甲基四胺和尿素作為沉淀劑，在正庚烷乳液中得到了粒徑在3 5ym 范圍的二氧化鋯與脲醛樹脂(UF-Zr02)復合微球材料。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述環(huán)境敏感性復合微凝膠制備方法的缺
4點，提供一種設計合理、工藝可行、操作簡單、反應在常溫下進行的^異丙基丙烯酰胺_甲 基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠的制備方法。 解決上述技術問題所采用的技術方案是由下述步驟組成
1、制備混合表面活性劑 將吐溫-80與司班-80按質量比為1 : 10混合配制成混合表面活性劑。
2、配制模板油相 將步驟1配制的混合表面活性劑加入到盛有正庚烷的三口燒瓶中，混合表面活性 劑與正庚烷按l : 86.55的質量比混合配制成模板油相。
3、制備乳化液將步驟2配制的模板油相用攪拌器在350 400轉/分鐘速度攪拌，以2 3mL/ 分鐘的流速通入氮氣，18 3(TC乳化60分鐘，制成乳化液。
4、制備水相 將N， N' _亞甲基雙丙烯酰胺與過硫酸銨或過硫酸鉀、N-異丙基丙烯酰胺、二次蒸
餾水按物質的量比為i : i.i : 18.9 : 682混合，攪拌均勻，制成溶液A ;氫氧化鈉與甲基
丙烯酸或丙烯酸、二次蒸餾水按物質的量比為1 : 1.3 : 2.7配制成溶液B;將溶液A與溶 液B按體積比為5.5 : l混合，導入氮氣至氧氣排完為止，制成水相。
5、制備N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 將步驟4制備的水相和步驟3制備的乳化液按體積比為1 : 10.77混合，用攪拌 器350 400轉/分鐘攪拌15分鐘，加入質量濃度為50mg/mL的N，N，N' ，N'-四甲基乙二 胺的水溶液，水相與乳化液、質量濃度為50mg/mL的N，N，N'，N' _四甲基乙二胺水溶液的體 積比為l : 10.77 : 0. 15，反應4 5小時，傾出上層反應液，將產物用丙酮和二次蒸餾水 交替洗滌5 6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠。
6、制備溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 取步驟5制備的^異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠與質量濃度為O. 5%的氨
水按質量比為l : io置于表面皿上，混合，放置i小時，充分溶脹，制備成溶脹的N-異丙基
丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠。
7、配制氧氯化鋯水溶液 按常規(guī)方法配制成物質的量濃度為0. 5 2mol/L的氧氯化鋯水溶液。 8、制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 將步驟6制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠與步驟7配制的
物質的量濃度為0.5 2mol/L的氧氯化鋯水溶液按質量比為1 : 1. 1 1.36混合，放置
1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠。 9、制備N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠 用質量濃度為0. 5%的氨水調節(jié)步驟8制備的溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基
丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠的PH值至8，放入真空干燥箱中，55t:反應5小時，用丙酮和
二次蒸餾水交替洗滌5 6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧
化鋯復合微凝膠。 在本發(fā)明的配制氧氯化鋯水溶液步驟7中，按常規(guī)方法配制成最佳物質的量濃度 為lmol/L的氧氯化鋯水溶液。在制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠步驟8中，將步驟6制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠與 步驟7配制的最佳物質的量濃度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液按質量比為1 : 1. 2混合，放 置1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝 膠。 本發(fā)明方法具有設計合理、操作簡單、反應在常溫下進行等優(yōu)點，采用本發(fā)明方法 制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠，具有對溫度和pH敏感性， 并且對蛋白有特異吸附性，可用于蛋白的分離。


圖1是采用本發(fā)明實施例1制備的N 復合微凝膠的X射線衍射圖。
圖2是采用本發(fā)明實施例1制備的N 復合微凝膠的紅外光譜圖。
圖3是采用本發(fā)明實施例1制備的N 復合微凝膠的環(huán)境掃描電子顯微鏡圖。
圖4是采用本發(fā)明實施例2制備的N 復合微凝膠的環(huán)境掃描電子顯微鏡圖。
圖5是采用本發(fā)明實施例3制備的N 復合微凝膠的環(huán)境掃描電子顯微鏡圖。
圖6是采用本發(fā)明實施例1、2、3制備的^異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧 化鋯復合微凝膠的熱重分析圖。 圖7是采用本發(fā)明實施例1制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯 復合微凝膠隨溫度變化的冷熱臺偏光顯微鏡圖。 圖8是采用本發(fā)明實施例1制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯 復合微凝膠隨pH變化的冷熱臺偏光顯微鏡圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。 實施例1 1、制備混合表面活性劑 取0. 05g吐溫-80 、0. 5g司班-80在燒杯內混合均勻，制成混合表面活性劑。
2、配制模板油相 將步驟1配制的0. 55g混合表面活性劑加入到盛有47. 6g正庚烷的三口燒瓶中， 混合表面活性劑與正庚烷的質量比為1 : 86.55，混合均勻，配制成模板油相48. 15g。
3、制備乳化液 將步驟2配制的48. 15g模板油相用攪拌器在350 400轉/分鐘速度攪拌，以 2 3mL/分鐘的流速通入氮氣，18 3(TC乳化60分鐘，制成乳化液。
4、制備水相 取N，N' _亞甲基雙丙烯酰胺0. 069g、過硫酸銨0. llg、N_異丙基丙烯酰胺0. 96g、
_異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧化智 _異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧化智 _異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧化智 _異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧化智 _異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/二氧化智二次蒸餾水5. 5mL， N， N' _亞甲基雙丙烯酰胺與過硫酸銨、N_異丙基丙烯酰胺、二次蒸餾水 的物質的量比為1 : 1.1 : 18.9 : 682混合，攪拌均勻，制成溶液A ;取氫氧化鈉0. 085g、 甲基丙烯酸0. 23mL、二次蒸餾水lmL，氫氧化鈉與甲基丙烯酸、二次蒸餾水的物質的量比為 1 : 1.3 : 2. 7，混合均勻，配制成溶液B;取溶液A 5. 5mL、溶液B lmL，溶液A與溶液B的 體積比為5.5 : l，混合均勻，導入氮氣至氧氣排完為止，制成水相。
5、制備N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 將步驟4制備的6. 5mL水相與步驟3制備的48. 15g (70mL)乳化液混合，用攪拌器 350 400轉/分鐘攪拌15分鐘，加入質量濃度為50mg/mL的N， N， N' ， N'-四甲基乙二胺 的水溶液lmL，水相與乳化液、質量濃度為50mg/mL的N， N， N' ， N'-四甲基乙二胺的水溶液 的體積比為l : 10.77 : 0. 15，反應4 5小時，傾出上層反應液，將產物用丙酮和二次水 交替洗滌5 6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠。
6、制備溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 取步驟5制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠0. 03g與質量濃度為 0. 5%的氨水0. 3g置于表面皿上，混合，放置1小時，充分溶脹，制備成溶脹的N-異丙基丙 烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠。
7、配制氧氯化鋯水溶液 按常規(guī)方法配制成物質的量濃度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液25mL。 8、制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠 將步驟6制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠0. 3g與步驟7配
制的物質的量濃度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液0. 36g混合均勻，溶脹的N-異丙基丙烯酰
胺_甲基丙烯酸微凝膠與物質的量濃度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液的質量比為1 : 1. 2，
放置1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠。 9、制備N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠
用0. 6mL質量濃度為0. 5 %的氨水調節(jié)步驟8制備的溶脹有氧氯化鋯水溶液的 N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠的pH值至8，放入真空干燥箱中，55t:反應5小時， 用20mL丙酮和20mL 二次蒸餾水交替洗滌5 6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰 胺_甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠。 所制備的產物用全自動X射線衍射儀(型號為D/Max2550VB+/PC，由日本理學公 司生產)進行了測試，測試結果見圖1。圖la是N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠 的圖譜；圖lb是N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠的圖譜；圖lc是 用相同方法制備的純的二氧化鋯的圖譜。由圖1可見，N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微 凝膠在21°附近出現(xiàn)無定形衍射峰，N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝 膠在28 35°和50 55°兩處出現(xiàn)了無定形衍射峰，與純二氧化鋯粉末的特征衍射峰相 比，28 35°處的峰強度稍有降低。X射線衍射結果說明實驗所制備的產物為二氧化鋯與 N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸的復合物。 所制備的產物用傅立葉變換紅外光譜儀(型號為EQUINX55，由德國Bruker公司 生產)進行了分析，紅外分析結果見圖2。圖2a是N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝 膠的圖譜；圖2b是N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠的圖譜；圖2c
7是用相同方法制備的純的二氧化鋯的圖譜。由圖2可見，N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸 微凝膠復合二氧化鋯后的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠分別在 1654cm—\ 1542cm—'處出現(xiàn)了酰胺(I)和酰胺(II)的特征吸收峰，在1380cm—1處的吸收峰是 N-異丙基丙烯酰胺的異丙基官能團_CH(CH3)2中甲基的特征峰，1710. 7cm—1處是-COOH中C =0的伸縮振動吸收峰，480cm—1和670cm—1兩處對應-Zr-O-Zr-鍵的振動吸收峰。紅外分 析結果表明，N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠同時具有N-異丙基 丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠和二氧化鋯的特征峰，表明實驗所制備的產物為N-異丙基丙 烯酰胺-甲基丙烯酸和二氧化鋯的復合物。 所制備的產物用環(huán)境掃描電子顯微鏡(型號為Quanta 200，由美國FEI公司生 產)進行了觀察，結果見圖3。由圖3可見，產物球形保持完好，但表面粗糙，粘附有不規(guī)則 的二氧化鋯塊狀物，表明所制備的產物為N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸和二氧化鋯的復
合物，二氧化鋯復合量適中。
實施例2 本實施例的步驟1 6中所用的原料和用量以及制備方法與實施例1相同。在配 制氧氯化鋯水溶液步驟7中，按常規(guī)方法配制成物質的量濃度為0. 5mol/L的氧氯化鋯水溶 液25mL ;在制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠步驟8 中，將步驟6制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝0. 3g與步驟7配制的物質 的量濃度為0. 5mol/L的氧氯化鋯水溶液0. 33g混合均勻，溶脹的N_異丙基丙烯酰胺_甲 基丙烯酸微凝膠與物質的量濃度為0.5mol/L的氧氯化鋯水溶液的質量比為1 : 1. l，放置 1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠。
其他步驟與實施例1相同。制成N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復 合微凝膠。 所制備的產物用X射線衍射儀進行了測試，測試結果與圖l相同，表明所制備的產 物為二氧化鋯與N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸的復合物；所制備的產物用紅外分析儀進 行了分析，紅外分析圖與圖2相同，表明所制備的產物為^異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸 和二氧化鋯的復合物；所制備的產物用環(huán)境掃描電鏡進行了觀察，結果見圖4，產物球形保 持完好，但表面粗糙，粘附有較少量不規(guī)則的二氧化鋯塊狀物，表明所制備的產物為N-異
丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸和二氧化鋯的復合物，二氧化鋯復合量較少。
實施例3 本實施例的步驟1 6中所用的原料和用量以及制備方法與實施例1相同。在配 制氧氯化鋯水溶液步驟7中，按常規(guī)方法配制成物質的量濃度為2mol/L的氧氯化鋯水溶液 25mL ;在制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠步驟8中， 將步驟6制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠0. 3g與步驟7配制的物質 的量濃度為2mol/L的氧氯化鋯水溶液0. 408g混合均勻，溶脹的N-異丙基丙烯酰胺_甲基 丙烯酸微凝膠與物質的量濃度為2mol/L的氧氯化鋯水溶液的質量比為l : 1.36，放置1小 時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠。
其他步驟與實施例1相同。制成N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復 合微凝膠。 所制備的產物用X射線衍射儀進行了測試，測試結果與圖1相同，表明所制備的產
8物為二氧化鋯與N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸的復合物；所制備的產物用紅外分析儀進 行了分析，紅外分析圖與圖2相同，表明所制備的產物為^異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸 和二氧化鋯的復合物；所制備的產物用環(huán)境掃描電鏡進行了觀察，結果見圖5，產物球形保 持完好，但表面粗糙，粘附有較多不規(guī)則的二氧化鋯塊狀物，表明所制備的產物為N-異丙
基丙烯酰胺_甲基丙烯酸和二氧化鋯的復合物，二氧化鋯復合量過多。
實施例4 在以上的實施例1 3中，在制備水相步驟4中所用的過硫酸銨用等物質的量的 過硫酸鉀替換，該步驟中的其他步驟與實施例l相同。其他步驟與相應的實施例相同。
實施例5 在以上的實施例1 4中，在制備水相步驟4中所用的甲基丙烯酸用等物質的量 的丙烯酸替換，該步驟中的其他步驟與實施例l相同。其他步驟與相應的實施例相同。
為了驗證本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人對本發(fā)明實施例1 3制備的N-異丙基丙烯 酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠(以下簡稱為復合微凝膠)進行了表征，各種實 驗情況如下 實驗儀器熱分析儀，型號為TGA-7，由美國TA公司生產；EDX能譜儀，由美國熱電 公司(EDAX)生產；冷熱臺偏光顯微鏡，型號為LEICA-DMLP，由德國Leica公司生產。
1、測試復合微凝膠中元素的相對質量含量和相對原子含量 將實施例1、2、3制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠 用EDX能譜儀對其表面C、N、0、Zr元素的相對質量含量(Wt. % )和相對原子含量(At. % ) 進行了分析，分析結果見表l。 表1不同濃度氧氯化鋯水溶液制備的復合微凝膠的相對原子含量和相對質量含
含量0. 5mol/L1to1/L2mol/L元素Wt.%At. %Wt.%At.%Wt. %At.%
C K72. 4782. 2864. 0075. 8058. 0971.76
N K2. 522.646.016. 016.116.48
0 K16. 4213. 9818. 3016. 2720. 8419. 33
Zr K8. 611.2911. 691.8214. 962. 43 由表1可見，除了 Zr相對含量變化外，不同濃度氧氯化鋯水溶液制備的N-異丙基 丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠的表面C、N、0元素的相對含量有不同程度的 改變。EDX分析結果表明所制備的產物為N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸和二氧化鋯的復 合物，且氧氯化鋯水溶液濃度越大，所制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯 復合微凝膠中Zr元素的相對含量越大。
2、熱重分析 將實施例1、2、3制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠 和N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠用熱分析儀進行了熱重分析，分析結果見圖6。 圖6a對應的是N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠；圖6b對應的是實施例2制備的
9N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠；圖6c對應的是實施例1制備的 N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠；圖6d對應的是將實施例3制備的 N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠。由圖6可見，四種樣品在330°C 以前的質量損失主要是水和有機物揮發(fā)所致，N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠在 330 40(TC溫度區(qū)間快速分解，N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠 在330 50(TC溫度范圍分解較為緩慢，復合微凝膠中二氧化鋯的含量越高，其熱穩(wěn)定性能 越好。實施例1制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠中二氧化 鋯的殘留量分別為40% ;實施例2制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合 微凝膠中二氧化鋯的殘留量分別為20% ;實施例3制備的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯 酸/二氧化鋯復合微凝膠中二氧化鋯的殘留量分別為50%。熱分析結果表明所制備的產物 為N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸和二氧化鋯的復合物，隨著氧氯化鋯水溶液濃度增大， 所制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠中二氧化鋯含量增大。
3、 N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠對溫度的敏感性
將本發(fā)明實施例l制備的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠 用冷熱臺偏光顯微鏡進行了溫度敏感性測試，加熱溫度為25 46t:，其照片見圖7，圖7a， 7b，7c所對應的溫度分別為25°C，32°C，46°C。由圖7可知，N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯 酸/ 二氧化鋯復合微凝膠在加熱情況下，體積會隨著溫度的升高而發(fā)生收縮。由此可知，所 制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠具有對溫度的敏感性。
4、 N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠對pH的敏感性
將本發(fā)明實施例1制備的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝 膠用冷熱臺偏光顯微鏡進行了 pH敏感性測試，pH為4 ll，其照片見圖8，圖8a，8b，8c所 對應的PH值分別為4， 7， 11 。由圖8可知，N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復 合微凝膠在pH為4的條件下較pH為7時體積發(fā)生了收縮；在pH為11的條件下較pH為7 時體積溶脹。由此可知，所制備的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠 具有對pH的敏感性。
權利要求
一種N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠的制備方法，其特征在于該制備方法由下述步驟組成(1)制備混合表面活性劑將吐溫-80與司班-80按質量比為1∶10混合配制成混合表面活性劑；(2)配制模板油相將步驟1配制的混合表面活性劑加入到盛有正庚烷的三口燒瓶中，混合表面活性劑與正庚烷按1∶86.55的質量比混合配制成模板油相；(3)制備乳化液將步驟2配制的模板油相用攪拌器在350～400轉/分鐘速度攪拌，以2～3mL/分鐘的流速通入氮氣，18～30℃乳化60分鐘，制成乳化液；(4)制備水相將N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺與過硫酸銨或過硫酸鉀、N-異丙基丙烯酰胺、二次蒸餾水按物質的量比為1∶1.1∶18.9∶682混合，攪拌均勻，制成溶液A；氫氧化鈉與甲基丙烯酸或丙烯酸、二次蒸餾水按物質的量比為1∶1.3∶2.7配制成溶液B；將溶液A與溶液B按體積比為5.5∶1混合，導入氮氣至氧氣排完為止，制成水相；(5)制備N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠將步驟(4)制備的水相和步驟(3)制備的乳化液按體積比為1∶10.77混合，用攪拌機350～400轉/分鐘攪拌15分鐘，加入質量濃度為50mg/mL的N，N，N’，N’-四甲基乙二胺的水溶液，水相與乳化液、質量濃度為50mg/mL的N，N，N’，N’-四甲基乙二胺水溶液的體積比為1∶10.77∶0.15，反應4～5小時，傾出上層反應液，將產物用丙酮和二次蒸餾水交替洗滌5～6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠；(6)制備溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠取步驟5制備的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠與質量濃度為0.5％的氨水按質量比為1∶10置于表面皿上，混合，放置1小時，充分溶脹，制備成溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠；(7)配制氧氯化鋯水溶液按常規(guī)方法配制成物質的量濃度為0.5～2mol/L的氧氯化鋯水溶液；(8)制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠將步驟(6)制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠與步驟7配制的物質的量濃度為0.5～2mol/L的氧氯化鋯水溶液按質量比為1∶1.1～1.36混合，放置1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠；(9)制備N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠用質量濃度為0.5％的氨水調節(jié)步驟(8)制備的溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠的pH值至8，放入真空干燥箱中，55℃反應5小時，用丙酮和二次蒸餾水交替洗滌5～6次，自然晾干，制備成N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠。
2. 按照權利要求1所述的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸/ 二氧化鋯復合微凝膠的 制備方法，其特征在于在配制氧氯化鋯水溶液步驟(7)中，按常規(guī)方法配制成物質的量濃 度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液；在制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺_甲基丙烯酸微凝膠步驟(8)中，將步驟(6)制備的溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微 凝膠與步驟(7)配制的物質的量濃度為lmol/L的氧氯化鋯水溶液按質量比為1 : 1.2混 合，放置1小時，再次溶脹，制成溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸 微凝膠。
全文摘要
一種N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠的制備方法，由制備混合表面活性劑、配制模板油相、制備乳化液、制備水相、制備N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠、制備溶脹的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠、配制氧氯化鋯水溶液、制備溶脹有氧氯化鋯水溶液的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸微凝膠、制備N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠步驟組成。本發(fā)明具有設計合理、操作簡單、反應在常溫下進行等優(yōu)點。采用本發(fā)明制備的N-異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸/二氧化鋯復合微凝膠具有對溫度和pH敏感性，并且對蛋白有特異性吸附，可用于蛋白的分離。
文檔編號C08F220/56GK101704925SQ200910218918
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者張穎, 胡進進 申請人:陜西師范大學