单分散聚脲微球的制备及其功能化
单分散聚合物微球由于其高度均一的粒径分布在许多领域获得广泛应用。单分散微球的传统制备方法一般需要加入表面活性剂等维持反应体系的稳定，而这些小分子在后处理过程中很难被除净，限制了微球在许多领域的应用，尤其是在生物医药方面。近年来，沉淀聚合法制备单分散微球得到广泛研究。该方法操作简单、无需加入表面活性剂，而且后处理简单，大多数的研究都是在自由基聚合原理的基础上进行的。但是合成过程中单体的加入量低，微球产率低，而且反应时间长，阻碍了单分散微球的规模化生产及应用。
本论文中我们基于逐步聚合原理，以水/乙腈的混合溶液作为反应介质，异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)作为反应单体，通过其与反应介质中的水反应制备出单分散聚脲微球。实验结果显示，在无任何机械搅拌和振荡的静置条件下、通过控制反应温度和混合溶剂中水/乙腈的质量比，可获得远高于自由基沉淀聚合能够得到的微球收率，在优化实验条件下微球产率可达94％，明显提高了沉淀聚合法制备单分散微球的收率。通过控制反应条件，可以控制聚脲微球粒径大小。
由聚合原理我们知道微球表面含有大量胺基，据此通过向微球悬浮体系加入水杨醛，测定了聚脲微球表面胺基含量为0.15-0.22 mmol/m2。聚脲微球在大多数溶剂中性能稳定，只溶解在乙酸、间甲酚等酸性有机溶剂中。通过与线性聚脲和交联聚脲的比较确认上述方法制备的为非交联聚脲微球。
通过单分散聚脲微球表面胺基与戊二醛反应对微球进行功能化，然后以戊二醛功能化的微球为载体对漆酶进行固定化，通过单因素分析得到最佳酶固定条件。以ABTS为底物对固定酶进行了酶学表征，得到最高酶固定量下酶的活性为8.3 U/mg，为游离酶活性的25％，固定酶的最适使用温度为50℃。将固定酶用于催化氧化降解RBBR中，得到最高降解率为64％，重复利用7次以后酶活依然保持70％，我们还将固定酶应用在催化氧化降解刚果红中，降解率为60％左右，重复利用5次后酶活剩余50％。与游离酶相比，固定漆酶的温度与pH稳定性和重复利用率都有显著改善。
沉淀聚合;单分散聚脲微球;酶固定;制备工艺
济南大学
硕士
高分子化学与物理
孔祥正
2013
中文
TB324
70
2013-11-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）