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在现代生活中,塑料制品无处不在,从日常用品到工业材料,它们为人们的生活带来了极大的便利。然而,这些塑料制品在自然环境中逐渐分解,产生了微塑料(Microplastics,MPs)—— 粒径小于 5 毫米的塑料颗粒,成为了全球关注的新兴污染物。如今,微塑料的身影几乎遍布地球的每一个角落,从广袤的海洋到深邃的海底,从大气到土壤,甚至在生物体内也频频被发现。
大量研究证实,人类通过多种途径接触微塑料,如饮食摄入、呼吸吸入以及皮肤接触等,微塑料已在人体的多种组织和器官中被检测到,这引发了人们对其潜在健康风险的担忧。但令人疑惑的是,此前一直没有研究关注微塑料是否会进入人眼房水(aqueous humor)。人眼作为人体重要的感觉器官,其房水对于维持眼部生理平衡起着关键作用,它不仅为眼内组织提供营养,还参与调节眼压。而且,眼睛与外界环境直接接触,接触镜片等物品可能会引入微塑料,这使得微塑料进入房水的可能性增加,所以研究房水中是否存在微塑料显得尤为重要。
7 其他接枝方法炭材料接枝的方法还有许多,比如新型炭材料因具有良好的理化性能和机械性能而作为电接枝的基底材料[8]。目前,重氮化电接枝[9,10]作为一种简单可控、的表面修饰方法,引起了广大研究者的兴趣。
3 接枝炭材料的应用
3.1 物缓释
近年来在生物医用高分子领域的研究中,高分子物缓释材料是热门的研究课题之一,也是生物医学工程发展的一个新领域。一般的给方式,使人体内的物浓度只能维持较短的时间,血液中或是体内组织中的物浓度上下波动较大,有时候超过病人的物高耐受剂量,有时候又低于有效剂量,不但起不到应有的疗效,而且可能产生副作用。物的缓释是将物活性分子与特定载体结合(或复合、包囊)。该物到达体内不会马上释放,它会以适当的浓度和持续时间释放出来,从而达到特定效的目的。要制备缓释品,关键是要制备能使被承载的物缓慢释放的载体材料。近年来,炭材料由于化学和物理性质的稳定、有一定的机械强度和良好的成型加工性能,在炭材料接枝目标物,以实现物的靶向输送,减少服次数,减轻患者的痛苦,并能节省人力、物力和财力等。谢萍等[11]制备亲水性纳米炭并研究其淋巴靶向性,并通过小鼠皮下注射实验研究其淋巴示踪性,结果用这种亲水性接枝纳米炭制备的混悬液能在4min内有效地对小鼠淋巴结进行染,具有淋巴示踪特性。肖英[12]等研究了经硝酸氧化改性后的炭黑,保留了大量的羧基,使得炭黑在水中有了较好的分散性,还在炭黑表面接枝抗肿瘤物,合成一种能准确到达肿瘤靶向位置的物。
随着接枝方法研究的进展, 出现了原子转移自由基聚合接枝、可逆加成-断裂-链转移聚合接枝等新的接枝方法。2.1.1 原子转移自由基聚合接枝
采用ATRP法[9,10,11,12]制备纳米SiO2接枝共聚物的实施过程, 通常需要将接枝基体卤化改性得到卤化聚合物, 即需要先准备纳米SiO2引发体系的前驱体, 然后在一定温度下在催化体系的促进下接枝单体。纳米SiO2的原子转移自由基聚合接枝可以是一种单体, 比如以2-溴代丙酸乙酯为引发剂, 溴化亚铜为催化剂, 2, 2’-联吡啶为配体, 采用开放的溶液聚合体系, ATRP法实施了GMA的可控聚合[9]。纳米SiO2的原子转移自由基聚合接枝也可以是多单体共聚。例如通过原子转移自由基聚合接枝方法在纳米SiO2表面接枝苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的嵌段共聚物[10]。
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玉米芯是玉米棒脱粒后的棒芯。属于玉米加工过程的副产品, 玉米芯中含有大量纤维素与半纤维素, 可用其吸附废水中的重金属离子, 净化水资源, 但天然玉米芯发挥出来的作用无法满足现代工业的技术要求, 因此需要对玉米芯进行改性处理, 制成各种玉米芯衍生物产品以满足工业上的需求。玉米芯表面纤维中含有的-OH、-NH2、-COOH等活性基团, 为采用引发剂引发进行接枝聚合改性提供了基本条件, 本研究通过对玉米芯进行接枝改性, 在玉米芯大分子骨架中引入新的官能团, 既可增加玉米芯的经济价值, 扩展玉米芯的使用范围, 同时也减少了工业对石油衍生物的依赖, 为新型材料的研制、开发开辟了途径。
2 结果与讨论
2.1 阻燃处理前后样品的红外光谱分析
阻燃处理前后样品的红外光谱,如图1所示。
从图1中可以看出,3 600~2 500 cm-1区域键伸缩振动的频率和强度均与原绒有明显的区别,原绒的ν(O-H)在3 379 cm-1而样品的则在3 287 cm-1,受氢键影响,向低波数区移动,而且1 600 cm-1附近的ν(C=O),1 300~1 050 cm-1的C-O的伸缩振动强度明显提高,这都说明酒石酸接枝到羽绒上,在3 300~3 000 cm-1和1 700~1 000 cm-1区域振动频率和强度均呈现明显的区别,表明形成配合物时,端基及残基上的氮原子参与成键且有氢键缔合作用和残基氨基的氮和羧基的氧均可能成键且有氢键缔合的作用,羧基上的氧和酰胺基上的氮与金属离子有直接的键合作用,由于金属离子的加入,使很多键的振动频率发生移动。