题目：多重敏感性复合微凝胶的制备及其性能研究

多重敏感性智能微凝胶能对两种以上环境因素(如温度、pH、离子强度、光、电、磁场等)的变化表现出良好的响应性能，敏感性组分各自的功能特性及几种敏感性组分性能的协同效应，将使得多重敏感性微凝胶表现出更加丰富的响应性能，其中如温度/pH双重敏感性微凝胶、温度/磁双重敏感性微凝胶及复合荧光物质的多重敏感性复合微凝胶等在诸如药物控制释放、光电开关、酶和蛋白质的固定和吸收、人造肌肉、分离等方面显示出良好的应用前景。通常情况下，将具有pH敏感性、温度敏感性、磁性或荧光特性等刺激响应性组分通过共聚或包埋等复合方法将多种敏感性组分集中于一身，即可得到兼具多种敏感特性的复合微凝胶材料。更为重要的是，由于多重敏感性微凝胶的组成、结构、尺寸等对其响应性能都会产生重要影响，因此，基于一定的设计思想，通过选择不同的敏感性组分或合适的制备技术，可得到形态和结构变化多样、且具有所需功能特性的复合微凝胶材料。
结合本课题组已有的研究工作基础，本论文开展了具有多重刺激响应性复合微凝胶的制备及其敏感性能研究。通过不同的合成技术，分别制备得到粒径在微米级和纳米级的pH-温度双重敏感的高分子微凝胶，随后利用异硫氰酸荧光素与3-氨丙基三乙氧基硅烷的键合反应及硅烷化试剂在碱性条件下的水解缩合反应，制备得到具有核-壳结构特征的pH-温度双重敏感的荧光复合微球材料。本文工作具体围绕以下两个方面的内容：
(1) 通过反相悬浮聚合法制备N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和甲基丙烯酸(MAA)的共聚微凝胶P(NIPAM-co-MAA)，以其为模板，利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTS)在碱性条件下的水解缩合反应，制备得到了由氨基修饰的P(NIPAM–co-MAA)/SiO2高分子/无机复合微凝胶，再通过异硫氰酸荧光素(FITC)与氨基的键和作用，得到了具有核-壳结构特征的温度和pH双重敏感的荧光复合微凝胶。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、热台偏光显微镜(POM)和共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)等手段对复合微凝胶进行了结构和性质表征，结果表明，该复合微凝胶对温度和pH均具有较好的响应特性，并在可见光激发下即发出荧光。
(2) 采用无皂乳液聚合及种子聚合两步反应制备得到了具有核-壳结构的P(NIPAM-co-St)/P(NIPAM-co-MAA)复合微凝胶，随后在碱性条件下启动键合有异硫氰酸荧光素的3-氨丙基三乙氧基硅烷的水解反应，从而在核-壳型高分子微凝胶表面包覆荧光壳层，成功制备得到了兼具pH和温度双重敏感的荧光复合纳米凝胶。利用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、视觉光频接触角测量仪、透射电子显微镜(TEM)等手段证实了其多层结构的存在，通过荧光光度计研究了其荧光特性。另外，利用激光粒度仪对复合纳米凝胶的温度敏感性及pH敏感性进行了研究，结果表明，该核-壳型复合微凝胶具有较好的pH及温度响应特性，且NIPAM和MAA组分的相对含量对其敏感性能具有显著影响。