聚酰胺-胺（pamam）树状大分子的应用

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1、聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子的应用陈谡（02300002）摘要：聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子是目前树状大分子化学中研究较为成熟的一类，是三种已经商品化的树状大分子之一，其功能化和应用是目前树状大分子领域的热点。PAMAM已在多个领域显示出良好的应用前景。本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。关键词：聚酰胺-胺（PAMAM）；树状大分子；功能化；应用。树状大分子(Dendrimer)是当前正在蓬勃发展的新型合成高分子。近年来,随着对树枝状大分子各方面研究的不断深入,其许多独特

2、的性质引起相关领域普遍关注。由于这类化合物研究的迅猛发展,美国化学文摘从第116卷起在普通主题索引中新设专项标题(Den2drimicPolymers)。在1993年美国丹佛召开的美国化学会全国会议上和在2002年北京召开的国际纯粹和应用化学联合会(IUPAC)的世界高分子会议上,树枝形大分子被列为五大主题之一。聚酰胺胺(PAMAM)树状大分子是目前研究最广泛,最深入的树状大分子之一,它既具有树状大分子的共性,又有自身特色.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的特点是:精确的分子结构,大量的表面官能团,分子内存在空腔,相对分子

3、质量可控性,分子量分布可达单分散性,分子本身具有纳米尺寸,高代数分子呈球状.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的结构特点使其具有独特的性质:良好的相容性,低的熔体粘度和溶液粘度,独特的流体力学性能和易修饰性。自1985年PAMAM树状分子首次出现以来,有关PAMAM树状分子的研究工作十分活跃,尤其是近10年来,关于PAMAM树状分子合成和应用研究的报道更是快速增长。PAMAM树状大分子在药物载体、纳米复合材料、纳米反应器、毛细管气相色谱固定相、废水处理、乳化炸药稳定剂、催化剂、高分子材料的流变学改性剂、光电传感、液晶、单分子

4、膜、基因载体等多方面已显示出广阔的应用前景。本文主要对PAMAM在表面活化、载体、膜材料、絮凝剂等方面的应用进行阐述。1，表面活化1．1表面活性剂聚酰胺胺(PAMAM)树状分子中碳氢链是亲油性的基团,而羧基和胺基是亲水性的基团,所以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子具有增溶,破乳,稳定等表面活性剂所具有的作用.但是聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂与传统的表面活性剂在结构上是不一样的,随着代数的增多,它接近于球形,而传统的表面活性剂多为线形.因而,聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作为表面活性剂又有其自身的特点.[1]

5、叶玲等报道了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子可作为亲油性药物的增溶剂,研究了第一代到第六代的聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度和水溶液的pH值对烟酸增溶效果的影响.结果发现,随着聚酰胺胺(PAMAM)树状分子浓度的增加,对烟酸的增溶能力也提高;当烟酸处在高的pH值和完全处于离子状态时,增溶效果变好.王俊等合成了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子,并用三羟基氨基甲烷进行端基改性,研究了它们对布洛芬的增溶能力,结果表明,两类树状大分子对布洛芬的增溶量均高于传统的表面活性剂SDS,而且增溶能力随聚酰胺胺(PAMAM)树状分子代数的增

6、加而提高;在[2]引入羟基后,聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的增溶能力明显提高.周贵忠等采用4代聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作破乳剂,研究了温度,pH值以及聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的添加量对稠油污水处理效果的影响.结果表明,最佳的温度为20℃左右;处理污水适宜的pH值在4.8～10.57之间;使用20mg/L聚酰胺胺(PAMAM)树状分子时得到的含油量最小,此时除油率在96.9.王俊等研究发现,第三代聚酰胺胺(PAMAM)树状分子对o/w型模拟原油乳液具有高效的破乳性能,破乳过程与常规的破乳剂不同,能迅速脱出乳液

7、中的油相,在50℃,添加量为100mg/L时,除油率超过90.周贵忠等用聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作稳定剂制成了一种新型的乳化炸药,通过高低温循环及常温贮存电导率测定和透射电镜等技术对该乳化炸药的稳定性进行了测试,结果表明,用聚酰胺胺(PAMAM)树状分子作稳定剂的乳化炸药具有很好的稳定性.对该乳化炸药爆速测试结果表明,添加了聚酰胺胺(PAMAM)树状分子的乳化剂炸药的爆速增大,对爆炸性能没有负面影响.1．2纳米材料模板纳米材料的尺寸很小,表面能很大,在制备过程中很容易团聚,所以在制备纳米材料时选择合适的分散剂及稳定

8、剂很重要.聚酰胺胺(PAMAM)树状分子不但具有内部空腔,而且具有丰富的[3]表面官能团,所以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子是制备纳米材料的良好模板.李国平等以聚酰胺胺(PAMAM)树状分子为模板兼稳定剂,以硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,制备出粒径分布范围在4～7nm的银纳米颗粒.研究发现,银纳米颗粒粒径随银离子和