Visualization of Hydrogel Shrinkage Due to Ion Replacement by 27Al and 23Na Magnetic Resonance Imaging
Visualization of Hydrogel Shrinkage Due to Ion Replacement by 27Al and 23Na Magnetic Resonance Imaging
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27Al 和 23Na 磁共振成像离子置换导致水凝胶收缩的可视化
DOI：
10.1007/978-3-319-01683-2_3
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Stapf
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Raue;J. Martins;M. Küppers;T. Mang;B. Blümich;S. Stapf
离子水凝胶是具有储存大量水的能力的聚合物网络。由于这种行为，基于丙烯酸钠（SA）的水凝胶主要用于尿布和土壤调理剂。本文采用23na和27al磁共振成像（MRI）技术研究了聚电解质水凝胶中的扩散和交换过程。我们提出了23na和27al在水凝胶（经典的高吸附剂、具有固有电荷梯度的水凝胶和具有更高电荷的水凝胶）中的取代反应的MRI实验，作为监测宏观模型水凝胶中联合扩散/交换过程以及收缩和局部缺陷生长的可行性研究。结果表明，通过铝离子增加物理交联的数量所引起的凝胶收缩是非线性的，并且与基于丙烯酸和马来酸的高电荷密度水凝胶不同，凝胶的收缩是分几个步骤进行的。
Ionic hydrogels are polymer networks that have the ability to store large amounts of water. Due to this behavior hydrogels based on sodium acrylate (SA) are mostly used in diapers and soil conditioners. In this work diffusion and exchange processes in polyelectrolyte hydrogels were followed by23Na and27Al magnetic resonance imaging (MRI) techniques. We present23Na and27Al MRI experiments of the replacement reaction in hydrogels (classical superabsorbers, hydrogels with an inherent charge gradient and with a higher charge) as a feasibility study of monitoring the combined diffusion/exchange process as well as the shrinking and local defect growth in macroscopic model hydrogels. It is shown that the contraction of the gel induced by increasing the number of physical crosslinks through aluminum ions is of non-linear nature and takes place in several steps in contrast to high charge-density hydrogels based on acrylic acid and maleic acid.
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