无机纳米复合水凝胶

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1、第22卷第5期化学进展Vol.22No.52010年5月PROGRESSINCHEMISTRYMay，2010*无机纳米复合水凝胶吕东杨琥郭学锋程镕时(南京大学化学化工学院南京210093)摘要近年来，纳米材料由于具有诸多奇特效应而备受关注。将无机纳米粒子与高分子水凝胶复合，可以很大程度地改善传统水凝胶的使用性能，因而成为近年来水凝胶研究领域的热点课题之一。纳米材料的形貌多姿多彩，相同材质不同形貌的纳米材料对复合材料性能有着不同的作用。本文从不同形貌(层状、管状及球状等)的无机纳米材料对复合水凝胶性能影响出发，以无机纳米粒子的形貌分类，综述了当前

2、无机纳米复合水凝胶的研究进展。关键词无机纳米粒子水凝胶复合形貌中图分类号:O631.2TB332文献标识码:A文章编号:1005-281X(2010)05-0948-05InorganicNanocompositeHydrogelsLüDongYangHuGuoXuefengChengRongshi(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，NanjingUniversity，Nanjing210093，China)AbstractRecently，inorganicnanocompositehydrogel

3、sbeingtheirmoreexcellentpropertieshavebeenattractedconsiderableattentiononthefieldofhydrogelresearchingduetothenano-fillershavingmanypeculiareffects.Furthermore，thestructuralmorphologiesofthenanoparticlesarevarious，suchaslamellar-，tubal-andspherical-like，anddifferentstructuralm

4、orphologiesofnanopartilcesshouldhavedifferenteffectsonthefinalpropertiesofthecomposites.Uptonow，variousinorganicnanoparticleswithdifferentstructuralmorphologies，havebeenalreadyappliedtopreparecompositehydrogels，whichshoweddistinctproperties.Inthispaper，theresearchprogressofinor

5、ganicnanocompositehydrogels，basedonvariousstructuralmorphologiesofnanoparticles，isreviewed.Keywordsinorganicnanoparticles;hydrogels;composite;morphologyContents1引言1Introduction高分子水凝胶是一种具有三维互联网络结构的2Nanocompositehydrogelspreparedbyvarious高吸水性材料。由于其在生物、医药、农业及食品加inorganicnanopartic

6、leswithdifferentstructural［1—4］工等领域的广泛应用，得到人们的极大关注。morphologies但是，传统水凝胶由于机械性能差、对外界环境刺激2.1Lamellar-orlayered-likenanocompositehydrogels响应速度慢及溶胀后再脱水回复性能差等，而大大2.2Tubal-likenanocompositehydrogels限制了其应用范围。因此如何提高高分子水凝胶材2.3Spherical-likenanocompositehydrogels料的力学性能及快速响应性能是当前水凝胶领域的3Con

7、clusion重要课题之一。收稿:2009年7月，收修改稿:2009年9月*国家自然科学基金项目(No.50633030)资助Correspondingauthore-mail:yanghu@nju.edu.cn第5期吕东等无机纳米复合水凝胶·949·经典的提高水凝胶材料力学性能的方法是将两工艺，成功地制备了一类具有规整结构的无机纳米种相同或不相同的高分子相互贯穿形成互穿网络结复合水凝胶材料，其材料性能得到大幅提高。以聚［1—4］构凝胶(INP)，相较于单一网络结构的凝胶材N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)-锂藻土复合水凝胶为［13］料，其力学性

8、能得到了有效的提高。但是，INP材料例，其拉伸强度约为传统水凝胶的10倍，断裂伸的机械性能离实际应用，特别是