基于贵金属/聚合物多重响应杂化空心微球的构筑与性能研究
结题报告
批准号:
51773116
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
胡静
依托单位:
学科分类:
E0310.其他有机高分子功能材料
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘美娜、张婉萍、何琪、张硕、何磊、张玉迪、刘庆贺、王宇轩
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
刺激响应杂化空心微球对外部环境因素快速响应,具有比表面积大、密度低和表面渗透性好的优点,在药物控释、纳米反应器和活性分子包覆等方面具有重要应用前景;但现有杂化空心微球制备方法复杂,易引入杂质;且基于贵金属/聚合物多重响应杂化空心微球的制备更是鲜见报道。本项目拟采用反相微乳液聚合法,利用温敏聚合物分子链段在温度低于最低临界溶液温度(LCST)时亲水,高于LCST时疏水的特点,使反应单体在油水界面聚合发生相分离一步形成空心凝胶微球。再将借助静电作用或配位键存在于壳层的贵金属离子还原成纳米晶种,进而调控贵金属纳米颗粒在凝胶壳层中的原位生长,构建多重响应杂化空心微球。深入系统研究这类杂化空心微球微观结构对其表面增强拉曼散射和客体分子控释能力的影响,揭示其组成-结构-性能的相关性及其调控规律,发展简便的新型多重响应杂化空心微球的制备路线,为发展其在生物检测和抗菌等领域的应用提供科学依据。
英文摘要
Stimuli-responsive hybrid hollow spheres can respond the external environment factors quickly and have many advantages including large specific surface area, low density and good permeability. Therefore they show the important application prospects in many fields, such as, drug delivery, nanoreactors and the encapsulation of active molecules and so on. However, the preparation methods are complex and the impurity can easily be incorporated into the final products. Meanwhile, few studies about the preparation of noble metal nanoparticles/polymer multi-responsive hybrid hollow spheres have been reported. In this project, the hollow gel spheres can be firstly obtained via an inverse W/O microemulsion polymerization. During the process, the monomers can be polymerized on the water-oil interface to form phase separation depending on the LCST characters of thermal responsive polymer chains. The noble metal ions existing in the hydrogel shell by the electrostatic interaction or coordination bond can be reduced to nanoparticles, which will be used as the nanocrystal seeds for the in-situ controllable growth of noble metal nanoparticles. The formation mechanism of the noble metal nanoparticles/polymer multi-responsive hybrid hollow spheres will be established. The effect of the microstructures of the multi-responsive hybrid hollow spheres on their surface enhanced Raman spectroscopy properties and controlled-release ability would be further studied. The relationship among the composition-structure-properties and the rules of the multi-responsive hybrid hollow spheres would be revealed. The simple preparation route of these novel multi-responsive hybrid hollow spheres would be developed. This would provide the scientific basis for the application of biological detection and antibacterial in the future.
环境刺激响应性杂化空心微球具有比表面积大、密度低、表面渗透性好,以及对外界环境因素快速响应的特点,在活性物包覆领域具有重要应用前景。本项目基于油水界面作用,首先制备了环境刺激响应性聚合物空心微球,并利用该空心微球表面的活性基团通过原位还原法在聚合物网络中直接调控贵金属纳米颗粒的生长,最终制备了具有温度、pH、氧化还原和光热等多重环境刺激响应性的系列杂化空心微球,具体性能如下: 1)平均粒径370nm、临界溶解温度36︒C的P(NIPAM-AM)/AuNRs杂化空心凝胶球可用于负载阿霉素(DOX),其负载率为26.27%。在近红外激光照射下,P(NIPAM-AM)/AuNRs杂化空心凝胶球24h累积释放率为76.79%,较未照射提高了28.08%,具有显著的光热效应。2)平均粒径532nm的柠檬醛@TA-Fe/AgNPs杂化空心微球对柠檬醛负载率为12.79%,具有良好的pH响应性和抑菌性能。在532nm下柠檬醛@TA-Fe/AgNPs杂化空心微球对10-3MR6G具有增强的拉曼特征峰。用于对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行检测,其最低检测限均为105CFU/mL。3)平均粒径277nm的Ci@PDA/AgNPs杂化空心微球对Ci负载率为29.28%,在近红外光照射下,Ci在300min累计释放了27.32%,较无近红外光照射下提高了17.07%;抑菌率可达100%。此外,还扩展性地通过溶胶-凝胶法制备有机-无机介孔二氧化硅微球,以其为载体负载香料,并在其表面包覆环境响应性聚合物,最终制备了pH-氧化还原双重响应性Ci@D-MONs@CS纳米颗粒。当pH6.5、GSH浓度为10mM时,Ci@D-MONs@CS在12h累计释放率较pH7.4下提高了22.3%,可有效抑制细菌,改善不良气味。进一步制备了平均粒径为280nm的光响应性OF@TMSiO2-AZONPs。将OF@TMSiO2-AZONPs应用于皮革涂饰加香,可有效改善皮革不良气味。本项目研究成果改善了传统微纳胶囊的释放方式,实现了功效物质在不同因素刺激下的智能可控释放,已应用于具有芳香、抗菌、防紫外和防水等功能性皮革的开发,在海宁森德皮革和上海水星家纺等公司开展产业化推广,扩展了环境刺激响应性杂化空心微球的应用领域,对传统皮革产业的升级换代和可持续性发展具有重要意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Preparation and properties of cinnamon-thyme-ginger composite essential oil nanocapsules
肉桂-百里香-生姜复合精油纳米胶囊的制备及性能
DOI:10.1016/j.indcrop.2018.05.058
发表时间:2018-10-15
期刊:INDUSTRIAL CROPS AND PRODUCTS
影响因子:5.9
作者:Hu, Jing;Zhang, Yudi;Wang, Xuge
通讯作者:Wang, Xuge
Fabrication and characterization of citral-loaded oil-in-water Pickering emulsions stabilized by chitosan-tripolyphosphate particles
壳聚糖-三聚磷酸盐颗粒稳定的柠檬醛水包油皮克林乳液的制备和表征
DOI:10.1039/c8fo02002g
发表时间:2019
期刊:Food & Function
影响因子:6.1
作者:Tian Huaixiang;Lu Zhuoyan;Yu Haiyan;Chen Chen;Hu Jing
通讯作者:Hu Jing
DOI:--
发表时间:2021
期刊:应用技术学报
影响因子:--
作者:张微微;胡静;包晓丽
通讯作者:包晓丽
Dual responsive linalool capsules with high loading ratio for excellent antioxidant and antibacterial efficiency
双响应芳樟醇胶囊,具有高负载率,具有出色的抗氧化和抗菌功效
DOI:10.1016/j.colsurfb.2020.110978
发表时间:2020-06-01
期刊:COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES
影响因子:5.8
作者:Hu, Jing;Liu, Shanshan;Deng, Weijun
通讯作者:Deng, Weijun
Chitosan-coated organosilica nanoparticles as a dual responsive delivery system of natural fragrance for axillary odor problem
壳聚糖包被的有机二氧化硅纳米粒子作为天然香料的双重响应传递系统,用于解决腋臭问题
DOI:10.1016/j.carbpol.2021.118277
发表时间:2021
期刊:Carbohydrate Polymers
影响因子:11.2
作者:Hu Jing;Zhang Jianlei;Li Lin;Bao Xiaoli;Deng Weijun;Chen Kunlin
通讯作者:Chen Kunlin
具有双重自调节功效的微纳多级结构香料胶囊的构筑与性能研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    胡静
  • 依托单位:
基于植物多酚的pH响应型食用香料胶囊的构筑与性能研究
  • 批准号:
    22ZR1460400
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    胡静
  • 依托单位:
基于气味分子相互作用的汽车真皮内饰特征气味调控机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    胡静
  • 依托单位:
温敏纳米SiO2空心球负载香精分子的制备及在皮胶原中的控释行为研究
  • 批准号:
    21106084
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    28.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    胡静
  • 依托单位:
国内基金
海外基金