以殼聚糖為模板原位聚合制備氧化還原活性水凝膠及其應用.pdf

1、通過簡單地把殼聚糖/對苯二酚的酸性溶液暴露在空氣中，我們合成了一種新型的氧化還原活性的水凝膠，該水凝膠是以聚對苯二酚(PHQ)作為聚合物氧化還原電對，以殼聚糖為基質的。體系中的PHQ是以空氣中的氧氣作為氧化劑，以殼聚糖為模板通過對苯二酚(HQ)的氧化聚合反應原位合成的。這是首次報道對苯二酚在酸性條件下的氧化聚合反應，也首次實現(xiàn)了對苯二酚的模板聚合。動力學研究表明，當殼聚糖/對苯二酚的摩爾比小于0.96時，聚合反應速率與殼聚糖濃度成正比，

2、超過該點時，聚合反應速率隨殼聚糖濃度的增大保持不變。該結果表明對苯二酚的模板聚合主要是遵循“選取”機理。另外，聚合反應對對苯二酚的級數(shù)為0.375，反應活化能為70.0 kJ/mol。殼聚糖/對苯二酚溶液中，對苯二酚的氧化聚合反應使溶液凝膠化，凝膠化是由殼聚糖與聚對苯二酚的氫鍵作用物理交聯(lián)引起的。隨殼聚糖和對苯二酚濃度的增大以及溫度升高，凝膠化時間縮短。電化學實驗表明該水凝膠是氧化還原活性的，并且其氧化還原活性非常穩(wěn)定。所以該原位形成的

3、水凝膠在生物醫(yī)藥領域可以有很好的應用價值。
　　為了開發(fā)殼聚糖/PHQ水凝膠的潛在應用，以殼聚糖水凝膠為基質，PHQ為氧化還原電對合成了新型的氧化還原活性水凝膠薄膜。首先，通過殼聚糖與戊二醛的交聯(lián)組裝單組份殼聚糖層層自組裝(LBL)膜。然后，用對苯二酚的酸性溶液處理殼聚糖LBL膜，從而在膜中引入氧化還原活性的PHQ。AFM的結果證實了PHQ的生成會引起膜的粗糙度和厚度的增加。實驗結果表明在膜中的氧化聚合反應也是以氧氣為氧化劑，殼聚

4、糖為模板的。殼聚糖/PHQ膜的循環(huán)伏安曲線證明了引入PHQ后，殼聚糖膜轉變成氧化還原活性的膜。該新型的氧化還原活性膜在電流型生物傳感器方面有重要的應用價值。
　　鄰苯二酚(CQ)也能以殼聚糖為模板，氧氣作為氧化劑實現(xiàn)其氧化聚合反應。殼聚糖酸性溶液中，鄰苯二酚的氧化聚合反應原位生成了聚鄰苯二酚(PCQ)，用UV和FTIR進行了表征。這是首次報道鄰苯二酚的模板聚合。動力學研究表明:鄰苯二酚的模板聚合是遵循“選取”機理，聚合反應對鄰苯二