Page 35 - 《橡塑技术与装备》2017年16期（8月塑料）

研究与开发 豆高雅 等·中空结构的光 / 温敏 PNIPAM/SiO 2 聚合物微球的研究

从图 a 可以看出罗丹明 B 成功的载入了 PNIPAM 步的扩散出来，这样 PNIPAM 中空微球具良好的温度
中空微球，图 b 表明透析 24 h 之后，PNIPAM 中空微 响应性智能释放行为在控制释放领域必将有用武之地。
球中几乎没有罗丹明 B，图 c 表示在透析袋外面的液
体中检测到了罗丹明 B 的存在，很明显我们成功的完
成了罗丹明 B 的负载和释放。
2.3.2 中空微球的温控释放行为
取 10 mg 的负载有罗丹明 B 的 PNIPAM 中空微
球，分散于 5 mL 的蒸馏水中，将所得的分散溶液倒
入分子量为 8 000~10 000 的透析袋中，然后置于盛有
13 mL 乙醇的容器中。将容器置于 40℃的水浴中，定
期取出 4 mL 溶液来测定释放出来的罗丹明 B 的浓度，
激发波长为 480 nm。测试完成后，立即将试样倒入容
器中。结果如图 7 所示。
图 8 从高温自然冷却到室温过程中 PNIPAM 中空微球
的荧光光谱分析
2.3.3 中空微球的光控释放行为
取 10 mg 的负载有罗丹明 B 的 PNIPAM 中空微
球，分散于 5 mL 的蒸馏水中，将所得的分散溶液倒
入分子量为 8 000~10 000 的透析袋中，然后置于盛有
13 mL 乙醇的容器中，按照上述步骤制备 3 份。然后，
将它们分别置于紫外光照下、可见光照下和紫外光可
见光交替照射下，定期取出 4 mL 溶液来测定释放出
来的罗丹明 B 的浓度，激发波长为 480 nm。测试完
成后，立即将试样倒入容器中。结果如图 9 所示。
图 7 高温下 PNIPAM 中空微球的荧光光谱分析 图中可以很明显的看出，荧光光谱在 565 nm 处
的吸收峰随着时间的增长而增大，表示随着时间的增
从图中可以看出，罗丹明 B 的释放速度和释放量
随时间有明显的增加。这是由于透析袋内外罗丹明 B 加，释放出来罗丹明 B 的量增大。紫外光照射下的中
空微球最先达到平衡，紫外光和可见光交替照射下的
的浓度差引起的扩散作用，使罗丹明 B 由中空微球内
随着时间的增加逐渐扩散至透析袋外。经过 180 min 次之，可见光照射下的最慢，并且三者最终平衡时的
释放量也不同，紫外光和可见光交替照射的释放量最
中后，继续增加释放时间，荧光光谱上不再显示释放
量增加，我们推断在 40℃的环境中，壳层聚合物由于 大，紫外光次之，可见光最少。这是由于 PNIPAM 中
空微球在紫外光照射下壳层会发生收缩 ( 图 10 中的 a
疏水作用聚合物链不能伸展开来，这使得壳层渗透性
和 b 过程 )，而将紫外光换成可见光之后，中空微球壳
并不太好。在 180 min 时，这种状态下的微球释放达
层又会发生扩张 ( 图 10 中的 d 过程 )，即在交替光的
到平衡，我们将容器移出高温水浴，自然冷却至室温，
照射下，中空微球会发生一种类似肺部的 “ 呼吸 ” 行
同时继续定期的取样检测。结果如图 8 所示。
为(图 10 中的 b 和 d 过程 )，这种一直处于收缩 - 扩
我 们可 以 很 明显 的 看出， 在 高 温下 达 到 平衡 的
张循环的动态过程中的微球，这有利于罗丹明 B 的释
PNIPAM 中空微球进一步的释放出了罗丹明 B，待平
放。
衡后可以看出，与图 7 相比罗丹明 B 的释放量约提高
图 11 为罗丹明 B 从 PNIPAM 中空微球中释放
了 54.48%。这是由于在高温下处于收缩状态的中空微
百分数对时间的关系图，1 为可交替的可见光和紫外
球，在冷却的过程中聚合物分子链慢慢舒展，壳层逐
光下，2 为紫外光下，3 为交可见光下，其中 M(t)为
渐扩张，渗透性变好，有利于罗丹明 B 从微球中进一

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