聚合物Janus微球的合成及其在抗菌涂料中应用研究
批准号:
21865030
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
王荣民
依托单位:
学科分类:
复合与杂化材料化学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
何玉凤、申雅、王斌、王建凤、张大为、汪倩倩、钱立忠、王发伟、张展程
中文摘要
本课题以制备高效且环境友好的抗菌涂料为目标,首先,设计聚合反应过程、优化合成工艺条件,实现聚合物Janus微球的大量合成,进一步合成具有抗菌活性的聚合物Janus微球复合乳液与结构型抗菌聚合物Janus微球,采用SEM、TEM、DLS、IR、XRD、XPS等对其结构形貌与性质进行分析表征。其次,以聚合物Janus微球复合乳液与结构型抗菌聚合物Janus微球为成膜物,与多孔无机颜填料进行有效结合,制备抗菌性涂料,并检测成膜物与涂层的抗菌活性与涂料基本性能,从而获得高效且环境友好的新型抗菌涂料。第三,探讨单体类型、共聚物链形成及聚集过程与Janus微球形貌性能之间的关系;探讨结构形貌与抗菌活性之间的关系。为实现聚合物Janus微球的大量合成奠定基础,拓宽聚合物Janus微球在抗菌涂料等诸多领域的应用,为新型智能材料的合成提供可借鉴的新思路、新方法。
英文摘要
The purpose of this project is preparing a novel effective and environment-friendly antibacterial coating. Firstly, based on designing polymerization process and optimizing technology conditions, the polymer Janus particles will be synthesized in large amounts. Then, the polymer composite antibacterial emulsion with Janus particles and the polymer Janus particles containing antibacterial constitutional units will be synthesized and characterized by SEM, TEM, DLS, IR, XRD and XPS. Secondly, using the polymer composite antibacterial emulsion with Janus particles and the polymer Janus particles containing antibacterial constitutional units as film forming matter, the antibacterial coating will be prepared with combining porous inorganic pigments and fillers. Its antibacterial activity and basic performance of coatings will be measured. Thirdly, the relationship between morphology, performance of polymer Janus particles and monomer structure, forming polymer chain and aggregation process of functional chains will be investigated. The relationship between antibacterial activity and topographic characteristics will be investigated. It will be useful to enlarge application of polymer Janus particles. In summary, with exploring novel technology for synthesizing polymer Janus particles in large amounts, it will enlarge application of polymer Janus particles. It also will be useful to synthesize novel smart materials.
本课题以制备高效且环境友好的抗菌涂料为主要目标,首先,设计合成了一系列具有抗菌活性的聚合物Janus微球复合乳液与结构型抗菌聚合物Janus微球,采用SEM、TEM、DLS、FT-IR、XRD、XPS等对其结构形貌与性质进行分析表征。成功开发了一锅无皂乳液聚合法合成聚合物Janus抗菌微球的技术、通过悬浮聚合和界面聚合相结合的方式合成聚合物Janus抗菌微球的技术。发现精确调控亲/疏水性单体比例可有效控制聚合物Janus微球形貌;发现通过调节反应介质中亲水/亲油溶剂的比例,可实现聚合物的溶剂诱导相分离,从而实现形貌可调控的各向异性纳米/微米粒子的一锅法合成。将所制备的聚合物Janus抗菌微球应用于涂料、油墨、染料后,赋予其抗菌活性。研究成果使聚合物Janus微球方便快捷,并拓宽聚合物Janus微球在抗菌涂料等诸多领域的应用。其次,通过可逆加成-断裂链转移自由基聚合(RAFT)反应,成功合成了具有抗菌活性的季铵盐型嵌段共聚物多孔材料与季盐型嵌段共聚物纳米自聚体。研究成果使聚合物抗菌活性的大小可以根据需要进行调整。第三,通过将具有抗菌活性的季铵盐分别与抗菌活性聚维酮碘、抗菌活性希夫碱金属配合物相结合,成功合成了具有优异的协同抗菌性能的双活性中心抗菌材料,使其抗菌性能表现出广谱性与长效性。另外,以天然高分子为结构诱导剂,成功合成了无机Janus复合材料,不但使其具有吸附分离功能,还赋予其抗菌性能,有望应用于环境治理与农业领域。总之,本项目获得了简单有效的制备聚合物Janus抗菌微球的方法与技术,开发了环境友好型抗菌涂料;创新性地提出聚合物Janus抗菌微球的形成机理。为不同环境的抗菌需求提供了相适应的抗菌涂料;为新型智能材料的合成提供可借鉴的新思路、新方法。
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
登录
查看更多内容
Soybean protein isolate-based microgels bounding amino acid metal complexes for scavenging superoxide anion radicals
基于大豆分离蛋白的微凝胶结合氨基酸金属络合物清除超氧阴离子自由基
DOI:
10.1007/s00289-020-03121-7
发表时间:
2020-02
期刊:
Polymer Bulletin
影响因子:
3.2
作者:
[Xuemei Li, Bin Wang, Yufeng He, Pengfei Song, Guifang Yan, Rongmin Wang]
通讯作者:
Rongmin Wang
Anisotropic Nano-/Microparticles from Diversified Copolymers by Solvent-Mediated Self-Assembly
通过溶剂介导的自组装从多样化共聚物中制备各向异性纳米/微粒
DOI:
10.1021/acs.langmuir.9b02126
发表时间:
2019
期刊:
Langmuir
影响因子:
3.9
作者:
[Bin Wang, Lingyun Jia, Fawei Wang, Yufeng He, Pengfei Song, Rongmin Wang]
通讯作者:
Rongmin Wang
Rapidly Degrading Tetracycline by Highly Selective Catalysis with Hydroxyapatite Nanowire
羟基磷灰石纳米线高选择性催化快速降解四环素
DOI:
10.1246/cl.210572
发表时间:
2022
期刊:
Chemistry Letters
影响因子:
1.6
作者:
[Bozhen Li, Zejun Wang, Yiming Li, Yaping Zhang, Yufeng He, Pengfei Song, Rongmin Wang]
通讯作者:
Rongmin Wang
Construction of WO3 nanocubes@Loess for rapid photocatalytic degradation of organics in wastewater under sunlight
WO3纳米立方体@黄土的构建用于在阳光下快速光催化降解废水中的有机物
DOI:
10.1007/s11356-022-21633-9
发表时间:
2022-06
期刊:
Environmental Science and Pollution Research
影响因子:
5.8
作者:
[Hua Yang, Peiyu Cao, Yaping Zhang, Meiling Zhou, Qianqian Wang, Rongmin Wang, Pengfei Song, Yufeng He]
通讯作者:
Yufeng He
Preparation of porous biomass-based sponge with zein-alginate for oil absorption
玉米醇溶蛋白·海藻酸盐制备多孔生物质海绵吸油用
DOI:
10.1111/wej.12809
发表时间:
2022-06-14
期刊:
WATER AND ENVIRONMENT JOURNAL
影响因子:
2
作者:
[Liu, Xiaoqing, Huang, Peng, Wang, Rongmin]
通讯作者:
Wang, Rongmin
共 49 条
多层次结构生物基高分子抗菌材料的RAFT合成及其构效关系研究
-
批准号:22565027
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:32.00万元
-
批准年份:2025
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
角蛋白基高分子载体材料的制备与功能
-
批准号:21364012
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:52.0万元
-
批准年份:2013
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
羽毛角蛋白基功能高分子的制备与构效关系
-
批准号:21244003
-
项目类别:专项基金项目
-
资助金额:10.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
呼吸涂料用丙烯酸共聚物的制备及其调湿作用机理研究
-
批准号:20964002
-
项目类别:地区科学基金项目
-
资助金额:29.0万元
-
批准年份:2009
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
纳米壳聚糖络合物生物活性研究
-
批准号:20274034
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:23.0万元
-
批准年份:2002
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
高分子类卟啉型金属络合物的研究
-
批准号:29574176
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:8.0万元
-
批准年份:1995
-
负责人:王荣民
-
依托单位:
国内基金
海外基金