新型纤维素、甲壳素水凝胶的构建、结构和性能

第1章 绪论 1

1.1 高分子水凝胶概况 1

1.1.1 水凝胶的定义及分类 1

1.1.2 水凝胶的制备 2

1.1.3 水凝胶结构和性能的表征 4

1.1.4 水凝胶的应用 8

1.2 天然高分子水凝胶在软骨组织工程领域的应用 9

1.2.1 引言 9

1.2.2 聚多糖基水凝胶 12

1.2.3 蛋白质基水凝胶 16

1.2.4 杂化水凝胶 19

1.2.5 可注射的水凝胶 21

1.3 纤维素水凝胶的研究进展 26

1.3.1 直接利用纤维素制备水凝胶 26

1.3.2 纤维素衍生物水凝胶 30

1.3.3 纤维素-聚合物水凝胶 35

1.3.4 纤维素-无机物杂化水凝胶 40

1.4 研究内容与技术路线 42

参考文献 43

第2章 非取代纤维素水凝胶的制备、结构和性能 67

2.1 引言 67

2.2 实验部分 68

2.2.1 原料 68

2.2.2 纤维素水凝胶的制备 68

2.2.3 表征 68

2.2.4 溶胀率和再溶胀测试 69

2.2.5 流变学测试 69

2.3 结果与讨论 70

2.3.1 水凝胶形貌和结构 70

2.3.2 水凝胶的性能 73

2.4 结论 75

参考文献 76

第3章 交联方式对纤维素／聚乙烯醇水凝胶结构和性能的影响 80

3.1 引言 80

3.2 实验部分 81

3.2.1 原料 81

3.2.2 水凝胶的制备 81

3.2.3 表征 82

3.2.4 性能测试 83

3.3 结果与讨论 83

3.3.1 水凝胶的结构和形态 83

3.3.2 水凝胶的性能 87

3.4 结论 91

参考文献 91

第4章 高强度纤维素／聚乙二醇水凝胶的研究 95

4.1 引言 95

4.2 实验部分 96

4.2.1 原料 96

4.2.2 复合水凝胶的制备 96

4.2.3 表征 97

4.2.4 力学性能测试 97

4.3 结果与讨论 97

4.3.1 纤维素／PEG水凝胶的力学性能 97

4.3.2 水凝胶网络结构中纤维素与聚乙二醇分子相互作用 99

4.3.3 纤维素／PEG水凝胶的形貌 102

4.4 结论 103

参考文献 103

第5章 纤维素-海藻酸大孔水凝胶的构建 106

5.1 引言 106

5.2 实验部分 107

5.2.1 原料 107

5.2.2 纤维素-海藻酸水凝胶的制备 107

5.2.3 表征 108

5.2.4 力学性能测试 108

5.2.5 溶胀性能测试 108

5.3 结果与讨论 109

5.3.1 纤维素-海藻酸水凝胶的结构 109

5.3.2 凝胶化行为和力学性质 113

5.3.3 平衡溶胀率和溶胀行为 115

5.4 结论 117

参考文献 117

第6章 超吸水性纤维素水凝胶的智能溶胀和控制释放行为 121

6.1 引言 121

6.2 实验部分 122

6.2.1 原料 122

6.2.2 纤维素-CMC水凝胶的制备 122

6.2.3 表征 123

6.2.4 溶胀性能测试 123

6.2.5 体外蛋白质释放 124

6.3 结果与讨论 124

6.3.1 水凝胶的外观和结构 124

6.3.2 水凝胶的溶胀性质 127

6.3.3 牛血清蛋白的释放行为 131

6.4 结论 131

参考文献 132

第7章 强荧光性纤维素／量子点水凝胶的研究 136

7.1 引言 136

7.2 实验部分 137

7.2.1 原料 137

7.2.2 纤维素／量子点水凝胶的制备 137

7.2.3 表征 138

7.3 结果与讨论 138

7.3.1 纤维素／量子点水凝胶的形成 138

7.3.2 纤维素／量子点水凝胶的结构 139

7.3.3 物理性质和荧光发射 144

7.4 结论 147

参考文献 147

第8章 IPN技术构筑温度敏感型水凝胶 151

8.1 引言 151

8.2 实验部分 152

8.2.1 原料 152

8.2.2 IPN水凝胶的制备 152

8.2.3 表征 153

8.2.4 压缩性能测试 153

8.2.5 溶胀性能测试 153

8.3 结果与讨论 154

8.3.1 互穿网络聚合物水凝胶的制备和结构 154

8.3.2 互穿网络聚合物水凝胶的力学性能和溶胀行为 158

8.4 结论 161

参考文献 161

第9章 pH和盐敏感的纤维素水凝胶的溶胀行为 165

9.1 引言 165

9.2 实验部分 166

9.2.1 原料 166

9.2.2 纤维素季铵盐-羧甲基纤维素水凝胶的制备 166

9.2.3 表征 167

9.2.4 溶胀性能测试 167

9.3 结果与讨论 167

9.3.1 电荷平衡化学计量的确定 167

9.3.2 纤维素季铵盐／羧甲基纤维素水凝胶的结构 169

9.3.3 化学组成对水凝胶溶胀行为的影响 171

9.3.4 pH敏感性 173

9.3.5 盐敏感性 174

9.3.6 水凝胶的结构对溶胀行为的影响 176

9.4 结论 177

参考文献 177

第10章 低温溶解甲壳素构筑水凝胶新材料 182

10.1 引言 182

10.2 实验部分 183

10.2.1 原料 183

10.2.2 甲壳素水凝胶的制备 183

10.2.3 表征 184

10.2.4 力学性能和溶胀性能的测试 184

10.2.5 细胞成活率实验 185

10.3 结果与讨论 185

10.3.1 甲壳素在NaOH／尿素水溶液中的溶解 185

10.3.2 甲壳素水凝胶的形成和形貌 189

10.3.3 甲壳素水凝胶的力学性能、溶胀性能和生物相容性 191

10.4 结论 193

参考文献 193

第11章 甲壳素／纳米羟基磷灰石水凝胶支架材料的研究 198

11.1 引言 198

11.2 实验部分 199

11.2.1 原料 199

11.2.2 甲壳素／纳米羟基磷灰石水凝胶的制备 199

11.2.3 表征 200

11.3 结果与讨论 201

11.3.1 甲壳素／纳米羟基磷灰石水凝胶的结构 201

11.3.2 甲壳素／纳米羟基磷灰石水凝胶形貌 204

11.3.3 甲壳素／纳米羟基磷灰石水凝胶的力学性能和生物相容性 205

11.4 结论 207

参考文献 208