聚合物囊泡作为新型纳米载体在肿瘤治疗中的应用
[摘要]很多药剂学纳米载体，如纳米球、纳米囊、脂质体、胶束、囊泡等，已经被用于治疗性和诊断性物质的实验性或临床性递送[1]。聚合物囊泡是由合成或天然改性的双亲分子自组装的一种超分子聚集体，类似于细胞膜结构，作为一种新型的纳米载体具有很多的优势，能够通过被动靶向、主动靶向及物理化学敏感等方式递送药物至靶位并控制释药，稳定性好、渗透性高、可降低药物毒副作用等，应用广泛[2]。本文首先对聚合物囊泡的基本特性和制备方法等进行简单介绍，并举例了聚合物囊泡作为一种新型纳米载体在肿瘤治疗与诊断方面的应用，为肿瘤的治疗提供新的思路和依据。
[关键词] 聚合物囊泡，纳米载体，肿瘤治疗，自组装
[引言]纳米技术是研究结构尺度在0.1～100nm范围内材料的性质及其应用。随着纳米技术的迅速发展,其迅速渗透到生命科学、材料、化工等各个领域并发挥着关键性的作用。近年来由于大分子自组装技术的飞速发展，聚合物囊泡作为一种新型纳米载体，已经吸引了越来越多研究者的积极关注，成为当前分子自组装新型药物载体研究的热点。
1、聚合物囊泡的制备方法
在许多的自组装制备聚合物囊泡方法中，最重要的方法是溶剂切换技术和聚合物再水化技术。溶剂切换技术即溶剂置换法，是将两亲性共聚物先溶解在良溶剂中，然后溶于水相并充分水化成囊泡。聚合物再水化技术即无溶剂法，是先将聚合物溶解在有机溶剂中，除去有机相形成聚合物薄膜，加水使薄膜水化，自组装形成聚合物囊泡[3、4]。最近几年还有文献[5]报道层-层静电自组装法和改变pH值诱发的自组装和氢键诱发的自组装微囊泡。
层层自组装技术是基于静电相吸原理，即聚电解质阴阳离子间相互作用形成聚电解质多层膜[6]。滕伟[7]等人发现载基因载基因脂多糖胺纳米囊泡／透明质酸通过层层自组装构建具有独特三维纳米结构的聚电解质多层膜，其增长方式为指数型，具有纳米级粗糙度和非致密性的特点。包合高分子长链后的环糊精可构建成一端疏水一端亲水的两亲性环糊精衍生物，这种两亲性分子在水溶液中可以自组装形成双层环糊精囊泡体系[8]。郭明等人[9]基于分子自组装原理，以医用聚乙二醇(PEG，Mn = 2000)与β-环糊精(β- CD)形成新型囊泡，包合水溶性药物梓醇。结果表明囊泡的载药率在52% 左右，粒径分布在110nm 左右，接近纳米
囊泡级别，载药率和稳定性良好。
2、聚合物囊泡的囊材
常见组成囊泡的两亲性聚合物为嵌段聚合物，常用疏水嵌段有聚酯类和聚氨基酸类。聚酯类主要是聚乳酸、聚己内酯、聚羟基乙酸和乳酸羟基乙酸共聚物等。聚氨基酸类主要有聚组氨酸、聚天冬氨酸及其衍生物、聚谷氨酸及其衍生物等[10]。此外聚β 氨基酯及一些短链的疏水性脂质如二硬脂酰磷脂酰乙醇胺等，近年来也被广泛用作疏水性嵌段[11]。常见亲水嵌段有聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸和聚异丙基丙烯酰胺等［12］。聚乙二醇由于其具无毒、水溶性好、灵活性高且被FDA 认可等优势被广泛用作亲水嵌段，能有效避免纳米囊泡载体被体内吞噬细胞的识别和吞噬，增加其血液循环时间。
3、聚合物囊泡应用
聚合物囊泡双层膜具有很强的刚性，可以增溶大的药物分子或酶；另外其表面电荷更多且电性可以通过改变组成来调节，具有靶向性和缓释性、增加药物的吸收和生物利用度、提高药物的稳定性、减轻药物的不良反应等优势，在应用方面有巨大的潜力。
Jain SK[13]等人釆用皮肤黑色素瘤细胞系为模型,评了一新型载氟尿嘧啶的纳米囊泡制剂的细胞内摄取情况、细胞毒性和抗肿瘤活性。研宄显示，纳米囊泡抗肿瘤活性的增强可能与其细胞内摄取量较高、细胞内停留时间较长和能缓慢释药有关。中国科学家[14]利用环糊精修饰的金纳米粒子和客体分子修饰的聚合物，成功制备了一类新颖的、具有优异生物相容性的PEG和聚异丙基丙烯酰胺同时修饰的纳米囊泡。该杂化囊泡可以首先将药物携至癌症位点后，通过简单的冰敷降温或冷冻探针方法控制释放阿霉素和金纳米粒子/阿霉素，然后金纳米粒子/阿霉素被癌细胞摄入并发挥类似“集束炸弹”的治疗作用。柯力援[15]等人利用酰化反应合成维生素E-琥珀酰聚赖氨酸接枝共聚物作为载体材料，胰岛素作为模型药物，制备出pH 敏感接枝共聚物囊泡，发现其作为水溶性生物大分子药物的载体，有较高的pH 敏感性，可以有效减低药物在胃肠道中的降解，提高药物在肠黏膜的吸收，实现降低血糖的目的，在胃肠道传递领域具有较好的应用前景。龙丽霞[16]等人发现聚乳酸/胆固醇改性葡聚糖载药纳米囊泡使亲水性药物头孢拉定持续释放24h 以上，具有缓慢释放的特性．使其成为具有良好生物相容性和生物可降解性的潜在的核磁成像剂和亲水性药物释放载体。廖正根[17]等人以聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物纳米粒为核心的三七总皂苷复合纳米囊泡，对该复合纳米囊泡的理化性质及对大鼠急性心肌缺血损伤的保护作用进行考察发现，柔软
的聚乙二醇链段能高度修饰、交替重叠覆盖在微粒表面，形成致密的构象云，形成立体位阻保护微粒不被血液中的调理素识别、摄取，使之消除速率减慢，在血液中驻留时间延长，药物作用时间延长，达到长循环的效果，增强了药理作用。
4、总结与展望
近20 年来，聚合物囊泡已被广泛应用于生物、催化、生态、食品及环境领域。近年来，由天然高分子或可生物降解性高分子材料制备的囊泡由于其优良的生物相容性和无免疫原性被越来越多地用于药物载体的研究。但是,聚合物囊泡作为新型纳米载药粒子要应用到临床上必须克服一系列挑战。例如如何阻止表面吞噬、延缓清除作用，降低毒性。因此,理解药物毒性与粒子尺寸、几何构形、药代动力学以及表面修饰之间的关系对于纳米药物的临床应用非常重要。另外，药物的安全性以及药效不仅限制于服用终产品的病人，药物的整个制造和处理过程都需要考虑。随着研究的进一步深入，科学家们若能解决上述问题,提高药物载体的生物相容性、靶向性以及生物分子活性等特性。聚合物囊泡作为纳米载药系统将在生物医药领域翻开新的一页。
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目录 1 鼓泡塔反应器简介 (1) 1.1 鼓泡塔的概念 (1) 1.2 鼓泡塔的结构 (1) 1.3 鼓泡塔类型 (2) 1.3.1空心式 (2) 1.3.2 多段式 (3) 1.3.3 循环式 (3) 1.4 鼓泡塔反应器的操作状态 (4) 2 鼓泡塔反应器的流体力学特性 (6) 2.1气泡直径 (6) 2.2含气率 (6) 2.3气液比相界面积 (7) 2.4鼓泡塔内的气体阻力ΔP (7) 2.5返混 (8) 3 鼓泡塔反应器的传质、传热特性 (9) 3.1鼓泡塔的传质 (9) 3.2鼓泡塔的传热 (9) 4 鼓泡塔反应器的数学模型 (11) 4.1 双流体模型 (11) 4.2 湍流模型 (11) 5 鼓泡塔反应器的工业应用实例 (13)
1 鼓泡塔反应器简介 1.1 鼓泡塔的概念 鼓泡塔是在塔体下部装上分布器，将气体分散在液体中进行传质、传热的一种塔式反应器。 优点：气相高度分散于液相中，具有大的液体持有量和相界接触面，传质和传热效率高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况； 结构简单，操作稳定，投资和维修费用低，被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化等工业过程。 缺点：液相有较大的返混，气相有较大的压降。 当高径比大时，气泡合并速度增加，使相际接触面积减小。 1.2 鼓泡塔的结构 图1.2 简单鼓泡塔
气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一，型式：多孔板，喷嘴，多孔等，为鼓泡塔主要结构之一，另一主要结构为塔体。 换热装置： 1、夹套式：热效应不大时。 2、蛇管式：热效应较大时。 3、外循环换热式：热效应较大时 塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；塔内液体层中可放置填料；塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混。 1.3 鼓泡塔类型 1.3.1空心式 图1.3.1 空心式鼓泡塔图1.3.2 多段式鼓泡塔空心式鼓泡塔如图1.3.1所示，塔内不含塔板和液体分布器，最适用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的的反应系统。热效应较大时，可在塔内或塔外装备热交换单元。
高分子水凝胶综述 摘要 在这篇综述中，笔者以高分子水凝胶为探究的领域，围绕其产生、发展、应用等诸方面，浅层次地加以论述。论文大体的探讨方式是这样：首先以高分子水凝胶的出现为基点，考察其定义的由来以及与吸水树脂之间的关系；然后以高分子水凝胶潜在应用价值的属性为导向线，对其进行分类，讨论相应的制备方法和水凝胶性能各类表征方法；接着突出强调环境敏感性水凝胶的制备及响应原理；而水凝胶实际应用及缺陷则作为最后系统概括。 关键词：高分子水凝胶应用性能制备 产生、定义与比较 高分子水凝胶的合成可以追溯到20世纪50年代后期，Wichterle和Lim合成了第一个医用甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）水凝胶[1]。对于高分子水凝胶的定义，各个文献报道的都很接近，即由带有化学或物理交联的亲水性高分子链形成的三维固体网络[2]，在水环境下高分子水凝胶能够发生吸水溶胀，甚至有的吸水能超过其自重好多倍（图1） 图1凝胶吸水溶胀前与溶胀后的比较（左侧为吸水溶胀后，右侧为吸水溶胀前）
同时，笔者发现，高分子水凝胶与吸水树脂之间的关联需要被加以认知。吸水树脂本身就是一种新型功能高分子材料，具有亲水基团，能吸收大量水分而又能保持水分不外流。当水分子通过扩散作用及毛细作用进入到树脂中时，形成的树脂即称为高分子水凝胶。也就是说，吸水树脂是高分子水凝胶的前身，且当树脂经吸水后才成为水凝胶。 此外，对于高分子水凝胶的吸水并且保水的机理也需要加以阐述。从化学结构上来分析，凝胶是分子中含有亲水性基团和疏水性基团的交联型高分子。在凝胶的交联网格里，必然存在很多疏水性基团朝外，亲水性基团朝里的结构，在这样的结构下，亲水性基团与水分子以氢键等方式进行结合，疏水性基团在外头形成的屏障可以有效地间隔不同的内亲水网格，起到容纳水分子容器的作用（图 2）。 O OH R O O H R O O H R O O H R O OH R O OH R O OH R O H H 图2 凝胶保持水分子示意图 图2中，右下侧的疏水性基团是朝内的，这表明凝胶亲水性网格结构内部也是含有非亲水性基团的；而水分子与亲水链上的氧之间形成了氢键。 此外，还能说明一个问题：理论上能够和亲水性基团之间发生水合而吸附在高分子聚合物周围的水分子，其厚度最多不过2~3层，第一层水分子是由亲水性基团与水分子形成的配位键或氢键的水合水，第二层或第三层则是水分子和水合水形成的氢键结合层，作用力随层数的增加而不断减弱。而凝胶之所以能够吸收更多的水分，原因就在于其交联网格结构。这样的结构是包裹式的，以立体三维式取代了平面式，而且链上亲水性基团的复杂交错，给容纳水分提供了优良的环境。
目录 一、项目简介 (1) 二、反应器选择 (1) 2.1 工艺流程 (1) 2.2 鼓泡塔介绍 (2) 2.2.1 鼓泡塔反应器的分类 (2) 2.2.2 鼓泡塔反应器的特点与结构 (4) 2.2.3 鼓泡塔中的传质 (6) 2.2.4 鼓泡塔中的传热 (6) 三、初步设计 (6) 3.1 PX氧化宏观动力学 (6) 3.1.1宏观反应动力学 (6) 3.1.2 PX氧化反应宏观动力学 (7) 3.1.3 氧化反应机理 (8) 3.2反应段模型的建立[7] (11) 3.2.1 模型作如下假设： (11) 3.2.2模型方程 (11) 3.2.4 质量衡算 (13) 3.2.5 热量衡算 (14) 3.2.6 参数估算 (14) 3.2.7 模型的求解 (17) 3.3 影响PX氧化反应的工艺条件 (18) 四、总结 (19) 五、参考文献 (20)
对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 一、项目简介 精对苯二甲酸（PTA）是生产聚酯的主要原料，PTA生产历史可以一直追溯到上世纪二十年代，继英国帝国化学工业公司（ICI）和美国杜邦公司（Dupont）开始生产高性能聚酯纤维开始，聚酯工业的发展极大的刺激了主要原料PTA生产技术的变革。PTA合成方法曾先后采用：硝酸氯化法，Dupont公司开发的以钴为催化剂的空气氧化法，Witten公司开发的酯化氧化法（DMT），以及具有划时代意义的1958年由Mid-Century公司发的MC氧化工艺。如今，工业上主要采用Co-Mn-Br为催化剂由对二甲苯（PX）经空气氧化制得[1]。主要工艺有Amoco、三井和Dupont三大公司的专利技术。三种工艺的基本流程大致相同，均采用Amoco-MC高温氧化法[2]。 对二甲苯（PX）氧化制对苯二甲酸（TA）是聚酯工业的一个重要生产过程，同时也是一个液相催化氧化过程。工业氧化反应在185 ~ 224 ℃、1 ~2 MPa 下进行，采用Co-Mn-Br 三元复合催化剂，醋酸为溶剂，空气为氧化剂，反应物PX 经过一系列自由基反应步骤顺序生成醇、醛、酸，并最终转化为固体产物TA。PX 氧化涉及多种反应物和自由基之间的相互作用、催化剂-反应物-溶剂之间的协同作用、化学吸收与反应结晶过程的耦合作用，机理十分复杂。 二、反应器选择 2.1 工艺流程 选用的对二甲苯(PX)液相空气氧化反应流程如图1.1所示。原料PX和循环回收的溶剂醋酸和催化剂以及补充的新鲜醋酸和催化剂充分混合后进入反应器。在一定温度和压力条件下，料液中的对二甲苯与空气接触发生氧化反应，生成对苯二甲酸(TA)。TA在反应液中溶解度很小，因此反应器内是气、液、固三相并存。反应生成的TA固体由溶剂醋酸夹带在浆料中从反应器底部排出。气相的主要成分为移出反应热的蒸发溶剂醋酸、水和反应尾气，经过反应器顶部的脱水塔之后水富集，塔顶冷凝液部分采出，部分回流至脱水塔顶部。[3] PX氧化鼓泡塔反应器带脱水段，反应器构型为直筒鼓泡式，无强力搅拌，顶部设有脱水塔。压缩空气从反应器底部通人，鼓泡产生搅动促进气液传质与混
纳米聚合物水凝胶 帕特里克schexnailder和古德施密特 摘要技术需要新的和更软材料以及推动新知识基本的了解，导致了重大进展在该领域的纳米复合凝胶。各种复杂的凝胶结构具有独特的化学，物理，生物性能已设计或发现的纳米。可能形成自组装使有机聚合物和超分子形态无机纳米粒子的基石的设计水基凝胶。在这次审查中，我们强调的最新（2004–2008）成就和趋势在创造性的方法来产生结构，性能，和功能在大多数生物技术的应用。我们审查的影响，出版工作总结与大纲的未来发展方向和挑战与设计和工程的新材料凝胶。 关键词水凝胶,纳米复合材料,纳米颗粒,聚合物,硅酸盐,金属纳米粒子 景区简介 最近的进展，化学，物理，生物域结合在生物医学和增长的需求医药行业带来了新的发展纳米复合水凝胶的许多不同的应用。新型聚合物化学和配方以及制造和加工技术支持改进仪器，可以测量和操纵物质在纳米水平[ 1]。理论工作好指南和补充，但是，有时，与实验在跨学科的合作研究迫使科学家边界。纳米和生物技术提供发展机会的复杂和优化软材料与协同性能。可能性控制化学和物理性能的设计三维凝胶结构提供了一个强大的战略多功能工程纳入到凝胶的纳米尺度。本次审查的范围是划定的结构和性能的纳米复合水凝胶的主要合成材料。大多数合成水凝胶纳米复合材料的出版物集中系统聚（环氧乙烷），聚（丙烯酰胺），或聚（乙烯基酒精）作为聚合物。因此，水凝胶纳米复合材料含有这些聚合物将得到了广大我们的注意在本次审查。此外，我们还将讨论聚合物–金属，聚合物–磁性，和天然聚合物纳米复合水凝胶。专利文献是不包括在这个搜索。由于纳米复合聚合物水凝胶有时难以分类相比，纳米复合材料凝胶，在这里我们使用一个更简化定义根据魏斯和terech，“……如果它看起来如“果冻”，它必须是一个凝胶！“[ 2]许多定义凝胶可用，和研究人员并不总是同意什么是一个水凝胶。因此，我们将回顾文献的基础上纳米复合水凝胶和凝胶制成的各种聚合物和无机纳米粒子的大小不同。我们没有任何区别的凝胶和水凝胶。我们将使用条款一样出现在出版物 一般来说，纳米复合聚合物水凝胶可定义为交联聚合物网络肿水的存在，纳米粒子或纳米结构。聚合物交联形成网络通过化学或物理的相互作用（图1）。化学交联由于共价键是永久的。物理相互作用是非共价性质，常因氢键，疏水性，和离子相互作用。交联聚合物网络能够可逆体积变化的响应外界刺激，如组成[由于（德）肿胀]，温度，和pH值。纳米粒子的存在，可以用来要么交联凝胶，吸附或附着于聚合物链，或添加新特性的水凝胶的仅仅是包埋在水凝胶网络。纳米粒子的添加独特的物理特性的聚合物水凝胶等响应机械，光，热，屏障，声，磁，电刺激，等。这些独特的属性导致应用在电子，光学，传感器，执行器和微，以及催化，分离设备，药物输送，和许多其他生物技术领域。组合配方合成和天然聚合物与纳米粒子和生物分子图1聚链吸收脱附的表面锂皂石粒子。插图：循环
水肤兰纳米银抗菌水凝 胶健康答疑 Revised by Chen Zhen in 2021
水肤兰纳米银抗菌水凝胶健康答疑 1、水肤兰纳米银抗菌水凝胶使用后会不会有不适感 答：使用前，请认真阅读使用说明书，只要位置正确，使用得当，不会有任何不适感。 2、水肤兰纳米银抗菌水凝胶有副作用吗 答：水肤兰纳米银抗菌水凝胶为纯天然纳米银制剂，阴道内置给药，直达病灶部位，不被人体吸收，因此使用本品无任何毒副作用。 3、使用水肤兰纳米银抗菌水凝胶会出现依赖性吗 答：不会，应该说使用水肤兰纳米银抗菌水凝胶不存在依不依赖的问题，因为根据成年女性的生理特点，每时每刻都会出现新的致病菌、毒素，淤积在子宫壁的折皱处，这些依存物必须定期及时清杀，这些与人需要定期洗澡、房间需要定期清扫一样。养成定期使用水肤兰纳米银抗菌水凝胶清杀内环境的习惯，就相当于定期为自已的内环境做一次彻底的大扫除。 4、绝经妇女可以使用水肤兰纳米银抗菌水凝胶吗 答：对于已经绝经的女性，为了保健的目的，每周定期使用一支即可。不但可以清杀病菌，清洁生殖器官，预防妇科疾病，更重要的是可以促进女性荷尔蒙的分泌，使皮肤光滑细腻、红润、防止老化。 5、为什么使用水肤兰纳米银抗菌水凝胶后外阴有痒的感觉 答：因为凝胶剂置入阴道深处时，在较好的湿度温度下，使许多毒素、细菌溢出阴道外部。由于阴道内娇嫩、敏感的皮肤受到刺激，因此会感到不适和瘙痒。每个人的免疫功能不同，引起瘙痒程度也不同。出现这种情况，将凝胶涂抹在外阴即可止痒。 6、使用多长时间可将生殖系统病菌清杀干净，以后不再用水肤兰纳米银抗菌水凝胶凝胶了 答：因为女性的生理特点决定了每个月都会来月经，即使这个月致病菌清杀了，下个月还会有一些经血及部分子宫内膜残留在子宫折皱、隐窝处。另外，体内毒素的产生和体表毒
钻井液用具阳离子聚合物 1.降滤失剂 1.1阳离子单体：2-羟基-3-甲基丙烯酰氧丙基三甲基氯化铵( HMOPTA) （1）AM/AA/HMOPTA阳离子型共聚物 《油田化学品》P116（某年某版？）； 《钻井液与完井液研究文集》P185（某年某版？） 《HMOPTA/AM/AA具阳离子型共聚物泥浆降滤失剂的合成》（某年某版？） （2）AM/AA/AMPS/HMOPTA 两性离子型共聚物 《AM/AMPS/AA/HMOPTA共聚物的合成及性能》.精细石油化工进展，2001年10期，杨小华，王中华 （3）AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元两性共聚物 《AM/AMPS/MAA/HMOPTA四元共聚物的合成及作为钻井液处理剂的性能》.油田化学，2002年第03期，杨小华，刘明华，王中华 （4）AMPS/AM/HMOPTA两性共聚物 《AMPS/HMOPTA/AM共聚物降滤失剂的合成及性能》.精细石油化工进展.2005年03期，刘明华，周乐群，杨小华 （5）AA/AS/HMOPTA两性聚合物 《HMOPTA_AA_AS聚合物的合成及性能评价》杨小华，王中华 （6）AM/丙烯酸钾/ HMOPTA/玉米淀粉CGS-2具阳离子型接枝改性淀粉 《油田化学品》P130； 《研究文集》P119 1.2阳离子单体：甲基丙烯酰胺基丙基三甲基氯化铵（MAPTAC或MPTMA） （1）AA/AM/MPTMA两性离子共聚物 《钻井液与完井液研究文集》P195 （2）AM/AMPS/MPTMA两性离子共聚物 《钻井液与完井液研究文集》P144; 《MPTMA/AMPS/AM的合成及其在钻井液中的应用》，河南化工，1993年10期，王中华 （3）AM/AA/ MPTMA/淀粉接枝两性共聚物
水凝胶的制备及其应用进展 摘要水凝胶是一类具有广泛应用的聚合物材料，它在水中能够吸收大量水分而溶胀，并在溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。由于其特殊的结构和性能，水凝胶自人们发现以来，一直被人们广为研究。本文综述了近些年国内外在水凝胶制备和在生物医药、环境保护等方面的一些研究进展，并对水凝胶的应用前景做了一些展望。 关键词水凝胶药物释放壳聚糖染料吸附 凝胶按照分散相介质的不同而分为水凝胶(hydro-gel)、醇凝胶(alcogel)和气凝胶(aerogel)等。水凝胶的分散相介质是水,它是由水溶性分子经过交联后形成的,能够在水中溶胀并且保持大量水分而不溶解的胶态物质。它在水中能够吸收大量的水分显著溶胀，并在显著溶胀之后能够继续保持其原有结构而不被溶解。[1]正因为水凝胶的这种特性，水凝胶能够对外界环境，如温度、pH、电场、磁场等条件变化做出响应。近年来，对水凝胶的研究逐渐深入。水凝胶的应用也越来越广泛，不仅在载药缓释、环境保护方面有很大用途，而且在喷墨打印等方面也有越来越大的作用。 一、水凝胶的制备 （一）PVA水凝胶的制备 上世纪50年代,日本科学家曾根康夫最早注意到聚乙烯醇(PVA)水溶液的凝胶化现象。由于PVA水凝胶除了具备一般水凝胶的性能外,具有毒性低、机械性能优良(高弹性模量和高机械强度)、高吸水量和生物相容性好等优点,因而倍受青睐。PVA水凝胶在生物医学和工业方面的用途非常广泛[2]。 龚桂胜，钟玉鹏[3]等人利用冷冻-解冻法制备了不同类型高浓度聚乙烯醇（PVA）水凝胶，研究了PVA水凝胶的溶胀率、拉伸强度和流变特性。他们发现不同类型的高浓度 PVA 水凝胶的力学性能相差较大，高分子量的 PVA 水凝胶的拉伸强度较低；这与低浓度的水凝胶相反。徐冰函[4]首先制备PVA水凝胶，再以PVA 水凝胶作为载体利用反复冷冻的方法成功制备含有二甲基砜的PVA水凝胶。实验制备的MSM/PVA水凝胶具有优良的理化性能，并且可以用于人工敷料的制备。同时研究发现，二甲基矾在PVA水凝胶内缓慢释放,24h后释放量可达55%以上。体外细胞实验证明MSM/PVA水凝胶对细胞无毒副作用,对细胞增殖具有促进作用,其中以1%MSM用VA对细胞的增殖能力最强。
《反应器设计及应用》课程设计报告 对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 学院化工学院 专业化学工程与工艺 班级 2 班 学号 姓名 指导教师
目录 一、项目简介 (1) 二、反应器选择 (1) 2.1 工艺流程 (1) 2.2 鼓泡塔介绍 (2) 2.2.1 鼓泡塔反应器的分类 (2) 2.2.2 鼓泡塔反应器的特点与结构 (4) 2.2.3 鼓泡塔中的传质 (6) 2.2.4 鼓泡塔中的传热 (6) 三、初步设计 (6) 3.1 PX氧化宏观动力学 (6) 3.1.1宏观反应动力学 (6) 3.1.2 PX氧化反应宏观动力学 (7) 3.1.3 氧化反应机理 (8) 3.2反应段模型的建立[7] (11) 3.2.1 模型作如下假设： (11) 3.2.2模型方程 (11) 3.2.4 质量衡算 (13) 3.2.5 热量衡算 (14) 3.2.6 参数估算 (14) 3.2.7 模型的求解 (17) 3.3 影响PX氧化反应的工艺条件 (18) 四、总结 (19) 五、参考文献 (21)
对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 一、项目简介 精对苯二甲酸（PTA）是生产聚酯的主要原料，PTA生产历史可以一直追溯到上世纪二十年代，继英国帝国化学工业公司（ICI）和美国杜邦公司（Dupont）开始生产高性能聚酯纤维开始，聚酯工业的发展极大的刺激了主要原料PTA生产技术的变革。PTA合成方法曾先后采用：硝酸氯化法，Dupont公司开发的以钴为催化剂的空气氧化法，Witten公司开发的酯化氧化法（DMT），以及具有划时代意义的1958年由Mid-Century公司发的MC氧化工艺。如今，工业上主要采用Co-Mn-Br为催化剂由对二甲苯（PX）经空气氧化制得[1]。主要工艺有Amoco、三井和Dupont三大公司的专利技术。三种工艺的基本流程大致相同，均采用Amoco-MC高温氧化法[2]。 对二甲苯（PX）氧化制对苯二甲酸（TA）是聚酯工业的一个重要生产过程，同时也是一个液相催化氧化过程。工业氧化反应在185 ~ 224 ℃、1 ~2 MPa 下进行，采用Co-Mn-Br 三元复合催化剂，醋酸为溶剂，空气为氧化剂，反应物PX 经过一系列自由基反应步骤顺序生成醇、醛、酸，并最终转化为固体产物TA。PX 氧化涉及多种反应物和自由基之间的相互作用、催化剂-反应物-溶剂之间的协同作用、化学吸收与反应结晶过程的耦合作用，机理十分复杂。 二、反应器选择 2.1 工艺流程 选用的对二甲苯(PX)液相空气氧化反应流程如图1.1所示。原料PX和循环回收的溶剂醋酸和催化剂以及补充的新鲜醋酸和催化剂充分混合后进入反应器。在一定温度和压力条件下，料液中的对二甲苯与空气接触发生氧化反应，生成对苯二甲酸(TA)。TA在反应液中溶解度很小，因此反应器内是气、液、固三相并存。反应生成的TA固体由溶剂醋酸夹带在浆料中从反应器底部排出。气相的主要成分为移出反应热的蒸发溶剂醋酸、水和反应尾气，经过反应器顶部的脱水塔之后水富集，塔顶冷凝液部分采出，部分回流至脱水塔顶部。[3] PX氧化鼓泡塔反应器带脱水段，反应器构型为直筒鼓泡式，无强力搅拌，顶部设有脱水塔。压缩空气从反应器底部通人，鼓泡产生搅动促进气液传质与混
纳米复合水凝胶的功能化及其研究现状 纳米复合水凝胶的研究现状 水凝胶(hydrogels)是一种适度交联的亲水性高分子,可在水中溶胀,但不溶解[1]。自20世纪40年代以来,水凝胶的物理化学性质得到了广泛关注。水凝胶作为高吸水材料、外科软组织填充材料、软性角膜接触镜和皮肤移植材料、隔水混凝土填加剂、石油回收堵水剂等在卫生、生物医学、建筑、化工等诸多领域具有广泛的应用前景。一般的水凝胶是水溶性高分子通过化学交联构成网络，如聚丙烯酰胺水凝胶，但是由于化学交联凝胶的力学性能较差，所以其实际应用范围受到限制。通过提高交联点密度的方法也可以提高有机交联凝胶的强度，但是其它性能如：光学透明性、吸水(脱水)速率、强度、柔性会大大降低，因而在应用上受到限制。 近年来，纳米技术的发展已进入了一个崭新的阶段，由于纳米材料(粒径1～100nm)独特的尺寸效应和界面效应,其在电子学、光学、机械学、催化等方面呈现出优异的性能[2]。纳米复合水凝胶是将纳米尺寸的无机物粒子分散在水凝胶中形成的复合材料。因为它不仅保持了纳米材料本身的功能特性,而且还将纳米材料的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与水凝胶的软湿性能相结合,从而明显改善水凝胶的物理机械性能、热稳定性。所以是一种极具发展前景的新材料。利用无机纳米粒子作为物理交联剂,如蒙脱土、无机黏土等,已发现合成的有机-无机纳米复合水凝胶在改善其力学性能方面具有显著的效果。 在传统纳米复合材料的启发下，1997年Messersmith[3]等第一次研究了蒙脱土/PNIPAAm纳米复合水凝胶，随后Liang[4]等前人的经验的基础上，合成了改性蒙脱土/PNIPAAm纳米复合水凝胶。2002年，日本Haraguchi [5][6]等，首次报告将锂藻土(Laponite)纳米粒子分散在水中，使N-异丙基丙烯酰胺(NIPAm)单体在Laponite分散液中原位自由基聚合，不添加化学交联剂,得到了聚N-异丙基丙烯酰胺-Laponite纳米复合水凝胶(nanocomposite hydrogel)，这种复合水凝胶拉伸强度约为常见水凝胶的10倍，断裂伸长率高达1300%，约为常见水凝胶的50倍，韧性高，不易拉断;透明性好，如图1。近年来，智能水凝胶作为智能材料
水凝胶在医药领域的主要应用 李熊 （云南大学化学科学与工程·药学院，制药工程） 摘要：水凝胶是一类具有亲水基团，能被水溶胀但不溶于水的具有三维网络结构的聚合物。由于水凝胶具备高亲水性、渗透性、生物相容性和低摩擦系数，因此水凝胶在医药领域具有广泛的应用前景。本文介绍了水凝胶在医药领域的一些主要应用及前景。 关键词：水凝胶、医药、应用、制备 一、前言 水凝胶是以水为分散介质的凝胶。具有交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团而形成能遇水膨胀的交联聚合物，是一种轻度交联的三维空间高分子网络体系，性质柔软，能保持一定的形状，吸收大量的水而不溶于水。凡是水溶性或亲水性的高分子，通过一定的化学交联或物理交联，都可以形成水凝胶。 水凝胶除了具备上述优良的应用特性外水凝胶还具备其特殊的环境响应性。近年来，许多研究表明，水凝胶在一些环境因素，如离子、电场、介质、温度、pH值、光、应力、磁场等变化时，水凝胶的形状、光学、渗透速率等理化性质会随环境因素的变化发生突跃型可逆性的响应。这一特性，特别是水凝胶在温度及PH影响下发生的响应性变化，已然成为医药领域功能性高分子的一大研究热点。 二、水凝胶在医药领域主要应用 2.1药物控释领域 水凝胶具备传递药物分子的孔道，并且在不同的生理环境会有不同的响应，适合作为水溶性药物及不抗胃肠道蛋白酶分解药物的载体。 温度敏感型水凝胶是一种随环境温度变化而发生可逆性收缩-膨胀的智能水凝胶，当温度比温度敏感型水凝胶的体积相变温度高或者低时，水凝胶处于收缩或者膨胀状态，在低温时将浸入药物溶液中，水凝胶吸收药物溶液膨胀，在高温时，水凝胶收缩向外挤出药物溶液，使得药物得以定点释放。为避免药物服用后通过水凝胶的孔道扩散，并且在升温后药物释放速度极快，Hoffman等[1]在水凝胶原料聚合物链上引入疏水基团，温度高于水凝胶的体积相变温度的时候，水凝胶表面收缩形成一层薄而致密的疏水层阻止药物向外释放，当温度低于体积相变温度时，水凝胶膨胀，疏水层也随水凝胶的体积膨胀而消失，药物从而以自由扩散的形式向外恒速释放。借由上述机理，可制成用于药物控释的智能开关释放系统。类似与温度敏感型水凝胶，PH 敏感型水凝胶也可制成药物控释制剂，甚是可以制成PH温度双重敏感型的水凝胶[2]，以及制成多层水凝胶，不同层的水凝胶具有不同的环境响应性，从而控制药物的释放时间、速度和位置。 2.2组织工程领域 组织工程的关键在于制备具备生物相容性且可以生物降解吸收的细胞支架。由于水凝胶网络中充斥有大量的水分，使得整个材料具有一定的流变学特性，这与充盈有大量水性液体的机体组织极其相似。柔软、润湿的表面及其组织的亲和性大大减少了材料对周围组织的刺激性，使得水凝胶聚合物具
鼓泡塔反应器综述 摘要：本文在调研的基础上，对化工生产中常用的鼓泡塔反应器进行综合叙述。从鼓泡塔的基本概念、起源发展、结构、流体力学特性、传质和传热、简化模型、设计及应用等方面进行综述，以便于更好的利用和开发。 Abstract: in this paper, on the basis of investigation, the chemical production in the bubble column reactor for a comprehensive description. Summarize on basic concept, the origin and development of bubbling tower, structure, hydrodynamics, mass transfer and heat transfer, a simplified model, design and application, to use and develop better. 前言 用于进行化学反应的设备称为化学反应器，简称反应器。化工生产中所用的反应器内部进行的是伴有传质、传热和物质流动的化学反应过程，结构复杂，有时也称为工业反应器。按其结构特征来分，可分为管式反应器、釜式反应器和塔式反应器;按操作方法来分，可分为间歇、连续和半间歇反应器;按物料相态来分，可分为均相反应器和非均相反应器，均相反应器又有气相和液相两类，非均相反应器又分为气—液、气—固、液—液、液—固、气—液—固等反应器。按固体颗粒(固体颗粒可以是反应物，也可以是催化剂)状态来分，可分为固定床反应器、移动床反应器、流化床反应器等。另外，还有一些分类方法，如按反应器内温度分布分类，可分为等温和非等温反应器;按反应器和外部之间换热来分，可分为绝热反应器和非绝热反应器等。 化学反应器是化工装置的重要设备之一，其设计是否科学、合理，其运行是否安全、可靠，直接关系到整套装置的安全性和经济效益。反应设备虽然种类繁多,但对其要求是共同的主要有以下几点:①技术指标先进,即转化效率高处理量大,能耗低;②使用方便,操作稳定,容易调节,易于清理和检修;③结构简单,节省材料,造价低廉,制造安装方便。 了解化学反应器发展的现状，进一步研究和开发新型实用的化学反应器具有重要的现实意义。本文就鼓泡塔反应器的概念、起源与发展、结构、流体力学、应用范围等进行综述，以便于更好的利用和开发。
学年论文 学 院 化学化工学院 专 业 化学工程与工艺 年 级 2012级 姓 名 题 目 鼓泡塔反应器的发展 成 绩 2015 年 6 月 15 日 学号：
目录 1.鼓泡塔反应器 (1) 2.鼓泡塔反应器特点与结构 (1) 2.1鼓泡塔反应器特点 (1) 2.2鼓泡塔反应器结构 (2) 2.2.1简单鼓泡塔反应器基本结构 (2) 2.2.2最佳空塔气速应满足的两个条件 (2) 2.3影响传质的因素 (2) 3.鼓泡塔的优缺点 (2) 3.1优点 (2) 3.2缺点 (3) 4.鼓泡塔的分类 (3) 5.鼓泡塔反应器的历史发展及应用 (4) 5.1历史发展 (4) 5.2应用 (5) 6.结语 (5) 参考文献 (5)
鼓泡塔反应器的发展 摘要：本文通过对鼓泡塔反应器以及对其发展前景进行的论述，使能够更容易的对该反应器进行研究，达到推动反应器发展的目的。 关键词：鼓泡塔、反应器、发展 Abstract:In this paper, the reactor and its development prospects of bubble column reactor are discussed, which make it easier to study the reactor, and achieve the purpose of promoting the development of the reactor. Keywords:Bubble column、Reactor、Development 前言 鼓泡塔反应器广泛用于发酵、生物化学、制药以及有机化合物的氢化、加氢、氯化等生产过程。另外，湿法冶金和废水处理也常用这种反应器。所以，鼓泡塔反应器的使用广泛，应该加以深入研究。 1.鼓泡塔反应器 气体鼓泡通过含有反应物或催化剂的液层，以液相为连续相，气相为分散相来实现气液相反应过程的反应器[1]。 有槽型鼓泡反应器、鼓泡管式反应器、鼓泡塔等多种结构型式，其中鼓泡塔应用最广。 2.鼓泡塔反应器特点与结构 2.1鼓泡塔反应器的特点 (1)液体分批加入，气体连续通入的称为半连续操作鼓泡塔。 (2)连续操作的鼓泡塔气体和液体连续加入，流动方向可以为向上并流或逆流。 (3)鼓泡塔多为空塔，一般在塔内设有挡板，以减少液体返混；为加强液体循环和传递反应热，可设外循环管和塔外换热器[2]。 (4)鼓泡塔中也可设置填料来增加气液接触面积减少返混。气体一般由环形气体分散器、单孔喷嘴、多孔板等分散后通入。 （5）塔内充满液体，气体从反应器底部通入，分散成气泡沿着液体上升，既与液相接触进行反应同时搅动液体以增加传质速率。这类反应器适用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。
文章编号:100125620(2006)0320054203 新型阳离子聚合物NCP 的合成及应用 沈丽 (胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所,山东东营) 摘要 介绍了用高分子反应法在固态条件下合成高阳离子度阳离子聚合物NCP 的方法,确定了其最佳反应条件,测定了聚合物阳离子度和反应效率。采用L 9(34)正交试验法得出合成NCP 的最佳反应条件为:聚合物与阳离子化试剂质量比为11∶3;催化剂用量为1.072%,反应时间为2.5h ;反应温度为80℃。实验结果表明,在反应体系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著提高反应速率和效率;使用少量润湿剂,可最大限度地限制副反应,造成反应部位的局部浓度高,提高反应效率。阳离子聚合物NCP 可作为增粘降滤失剂用于配制正电性钻井液,效果优良,且耐温性能良好,同时基于阳离子与阴离子聚合物在溶液中生成凝胶状沉淀物的特性,NCP 还可用于解决注聚区块生产井产出水中含高浓度聚合物的问题。 关键词 阳离子聚合物 合成 增粘剂 降滤失剂 正电性钻井液 封堵聚合物窜流中图分类号:TE254.4TE357.43 文献标识码:A 水溶性阳离子聚合物由于其性能优越,在造纸、纺织、油田生产等领域得到了广泛的应用。阳离子聚合物的合成方法有两种:一种是用阳离子型聚合物单体为原料通过均聚或共聚反应制得;另一种是用阳离子化试剂与聚合物分子链上的活泼基团如羟基、氨基等进行化学反应而制得,简称高分子反应法。第一种方法存在着成本高、制备工艺复杂等缺点;第二种方法工艺简单、成本低,产品性能优良,受到人们的重视。从合成工艺上讲高分子反应法可分为固相法和液相法。与有机溶剂法和水溶剂法相比,固相法具有工艺简单、反应效率高、能耗低、环境污染小等特点,并能制备高阳离子度的阳离子聚合 物,因此固相法是人们一直努力研究的方法。 进行了用高分子反应法在固态条件下合成高阳离子度阳离子聚合物的实验。实验结果表明,在反应体系中加入催化剂和少量有机或无机溶剂可显著提高反应速率和效率。该产品可作为主处理剂用于配制正电性钻井液,并可用于解决注聚区块生产井出聚合物的问题,得到良好的增油降水效果。 1 室内研究 1.1 阳离子聚合物NCP 的合成机理[1] 阳离子聚合物NCP 是由阳离子化试剂与聚合物在一定的条件下反应制得,主要反应如下 : 作者简介:沈丽,助理工程师,1978年生,2000年毕业于青岛大学高分子材料与工程专业,现在胜利石油管理局钻井泥浆 公司从事钻井液研究。地址:山东省东营市胜利石油管理局钻井泥浆公司研究所;邮政编码257064;电话(0546)8721047;E 2 mail :annie78919@https://www.doczj.com/doc/ca10078463.html, 。 第23卷第3期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.23No.32006年5月 DRILL IN G FL U ID &COM PL ETION FL U ID May 2006
北京化工大学北方学院NORTH COLLEGE OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY （ 2014 ）届本科生毕业设计（论文） 文献综述 题目：银纳米水凝胶的制备及表征 学院：化工与材料工程学院专业：应用化学 学号： 100130075 姓名：李晴 指导老师：冯献起顾明广 教研室主任（负责人）：顾明广 2014 年 5 月17 日
文献综述 前言 本人毕业设计的论题为《银纳米水凝胶的制备及表征》。水凝胶的开发与研究也是探索智能材料的一个重要方向，银纳米水凝胶特殊性能也成了众多学者重点研究对象；大量的文献对银纳米粒子及其水凝胶的制备方法做出了介绍，并深入的研究了纳米银粒子的引入对水凝胶性能的影响；本文将在学习其研究成果的基础上，对银纳米水凝胶的制备及表征等方向做进一步的研究探索。 本文根据国内外学者对银纳米水凝胶的研究成果，借鉴他们的成功经验，在银纳米水凝胶研究中作出新的探索实验，这些文献给本文很大的参考价值。本文主要查阅近几年有关银纳米及水凝胶方向研究的期刊文献。
灵敏材料，是能够感觉到环境或者它们自身状态变化，根据已有的目标作出判断，然后改变其功能的材料。作为灵敏材料最重要的一个分支，形状记忆材料包括形状记忆合金，形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物。1941年，Vernon首次提出形状记忆的概念，然而，直到1960s，将交叉链式聚乙烯用于制作高温收缩管和胶片时，人们才认识到形状记忆的重要性。1980s后期开始，主要致力于对形状记忆聚合物开发，1990s得到加速发展，仅在过去5-10年当中，就取得有重大意义的进展[1]。 众所周知，金属纳米材料在力学、光学、催化以及热学和电学等多方面，相对于传统材料而言，有着特殊性能，成为最具研究价值的功能材料。水凝胶是一种能够溶胀于水中，而不会溶解的大分子聚合物，有较好的生物相容性和机械性能，在生物医学、形状记忆等众多领域有着广泛的应用。传统的银离子有着很强的杀菌性能，而纳米银杀菌能力远大于银离子。纳米银可作为复合材料的填充物，如将纳米银添加到氧化硅薄膜，度有此膜的玻璃便会具有光致发光性；添加纳米银的水凝胶，增加水凝胶的抗菌性等。所以，研究银纳米水凝胶的特殊性能，也成了功能材料研究与开发的重要课题。近些年来，国内外众多学者在此做出了重大贡献。 1、国内研究综述 1.1银纳米粒子研究概况 李世林等[2]采用化学还原的方法，以硼氢化钠为还原剂还原硝酸银制备银纳米溶胶，讨论了影响纳米米粒子稳定性因素：电位绝对值随时间的延长而降低，温度和搅拌速度的影响则相反；粒径大小只与搅拌速度有关，搅拌速度越快粒径越小；而升高温度、加快搅拌速度都会提高其稳定性。 朱纯阳等[3]通过胶体溶液制备法，用硼氢化钠还原硝酸银，无尘滤纸吸附制得银纳米粒子，并通过加入不同浓度的荧光素钠，进行了荧光测定，证明了银纳米胶体溶液对荧光具有增强效应。 1.2银纳米水凝胶研究概况 杨立群等[4]采用硼氢化钠还原法还原硝酸银，制备纳米银粉，将银纳米分散到卡波母液中制备含纳米银的水凝胶，并对其进行了大肠杆菌和葡萄球菌的抑菌测试，发现凝胶具有抗菌效果。 潘育松等[5]采用冷冻-解冻循环处理的方法，制备PVA水凝胶，并研究了不同条件下水凝胶的力学性能和溶胀性能，发现凝胶的拉伸强度随其浓度、冷冻-
目录 1鼓泡塔反应器简介 (1) 1.1 鼓泡塔的概念 (1) 1.2 鼓泡塔的结构 (1) 1.3 鼓泡塔类型 (2) 1.3.1空心式 (2) 1.3.2 多段式 (3) 1.3.3 循环式 (3) 1.4 鼓泡塔反应器的操作状态 (4) 2 鼓泡塔反应器的流体力学特性 (6) 2.1气泡直径 (6) 2.2含气率 (6) 2.3气液比相界面积 (7) 2.4鼓泡塔内的气体阻力ΔP (7) 2.5返混 (8) 3 鼓泡塔反应器的传质、传热特性 (9) 3.1鼓泡塔的传质 (9) 3.2鼓泡塔的传热 (9) 4 鼓泡塔反应器的数学模型 (11) 4.1 双流体模型 (11) 4.2 湍流模型 (11) 5 鼓泡塔反应器的工业应用实例 (13)
1鼓泡塔反应器简介 1.1 鼓泡塔的概念 鼓泡塔是在塔体下部装上分布器，将气体分散在液体中进行传质、传热的一种塔式反应器。 优点：气相高度分散于液相中，具有大的液体持有量和相界接触面，传质和传热效率高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况； 结构简单，操作稳定，投资和维修费用低，被广泛应用于加氢、脱硫、烃类氧化、烃类卤化等工业过程。 缺点：液相有较大的返混，气相有较大的压降。 当高径比大时，气泡合并速度增加，使相际接触面积减小。 1.2 鼓泡塔的结构 图1.2 简单鼓泡塔
气体分布器：使气体分布均匀，强化传热、传质。是气液相鼓泡塔的关键设备之一，型式：多孔板，喷嘴，多孔等，为鼓泡塔主要结构之一，另一主要结构为塔体。 换热装置：1、夹套式：热效应不大时。 2、蛇管式：热效应较大时。 3、外循环换热式：热效应较大时 塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；塔内液体层中可放置填料；塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混。 1.3 鼓泡塔类型 1.3.1空心式 图1.3.1 空心式鼓泡塔图1.3.2 多段式鼓泡塔空心式鼓泡塔如图1.3.1所示，塔内不含塔板和液体分布器，最适用于缓慢化学反应系统或伴有大量热效应的的反应系统。热效应较大时，可在塔内或塔外装备热交换单元。
水凝胶简介 水凝胶是一种具有亲水性的三维网状交联结构的高分子网络体系。水凝胶性质柔软，能保持一定的形状，能吸收大量的水，具有良好的生物相容性和生物降解性。自从20世纪50年代由Wichterle等首次报道后，就被广泛地应用于组织工程、药物输送、3D细胞培养等医药学领域。[1] 水凝胶根据交联方式不同，分为物理交联水凝胶和化学交联水凝胶。物理凝胶是指通过静电力、氢键、疏水相互作用等分子间作用力交联形成的水凝胶。这种水凝胶力学强度低，温度升高会转变成溶胶。化学交联水凝胶是指通过共价键将聚合物交联成网络的凝胶。其中，共价键通过“点击”反应生成，比如硫醇-烯/炔加成、硫醇-环氧反应、叠氮-炔环加成、席夫碱反应、环氧-胺反应、硫醇-二硫化物交换反应等。Gao Lilong等在生理条件下将N,N-二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸缩水甘油酯和聚低聚乙二醇巯基丁二酸通过巯基-环氧“点击”反应制备得到可注射水凝胶。[2]和物理凝胶相比，化学交联水凝胶稳定性较好，力学性能优异。根据来源不同，水凝胶又可分为天然水凝胶和合成水凝胶。天然水凝胶包括琼脂、壳聚糖、胶原、明胶等，它们大都通过氢键交联形成。合成水凝胶包括聚乙二醇、丙烯酸及其衍生物类（聚丙烯酸，聚甲基丙烯酸，聚丙烯酰胺，聚N-聚代丙烯酰胺等）。和合成水凝胶相比，天然水凝胶生物相容性较好，环境敏感性好，价格低廉，但稳定性较差。目前，有学者将天然高分子和合成高分子交联制备杂化水凝胶。比如，Lei Wang等将壳聚糖和聚异丙基丙烯酰胺交联得到热敏性杂化水凝胶用于体内药物输送，并利用近红外光引发药物释放。[3]水凝胶凭借良好的生物相容性广泛地应用于药物输送、组织再生等医药学领域。药物可以通过化学接枝和包埋等方式实现负载。负载药物的水凝胶通过移植或注射进入生物体内，然后在体内逐渐降解实现药物的缓慢释放。为了更好地实现药物的输送和释放，智能水凝胶应运而生，所谓智能水凝胶，是指能够对外界环境的变化，比如pH、温度等做出反应的水凝胶，从而实现药物的可控释放。其中，温度响应水凝胶有聚（N-异丙基丙烯酰胺）基水凝胶、泊洛沙姆等，pH响应水凝胶有聚（甲基丙烯酸二甲氨基乙酯）基水凝胶、聚（乙酸烯丙酯）基水凝胶、腙键交联型水凝胶等。M. Ghorbanloo等制备得到pH响应的水凝胶，在酸性条件下，由于氢键的存在药物被紧紧包裹在水凝胶中，而在碱性条件下，氢离子电离，羧酸根之间的静电排斥使得水凝胶扩张，体积变大，药物得以释放。[4]Yi Chen等合成2-(二甲氨基)甲基丙烯酸乙酯和羧甲基壳聚糖水凝胶，实验发现，在酸性条件下，可以更好地实
目录 一、项目简介错误!未定义书签。 二、反应器选择错误!未定义书签。 工艺流程错误!未定义书签。 鼓泡塔介绍错误!未定义书签。 鼓泡塔反应器的分类错误!未定义书签。 鼓泡塔反应器的特点与结构错误!未定义书签。 鼓泡塔中的传质错误!未定义书签。 鼓泡塔中的传热错误!未定义书签。 三、初步设计错误!未定义书签。 PX氧化宏观动力学错误!未定义书签。 宏观反应动力学错误!未定义书签。 PX氧化反应宏观动力学错误!未定义书签。 氧化反应机理错误!未定义书签。 反应段模型的建立[7] 错误!未定义书签。 模型作如下假设：错误!未定义书签。 模型方程错误!未定义书签。 质量衡算错误!未定义书签。 热量衡算错误!未定义书签。 参数估算错误!未定义书签。 模型的求解错误!未定义书签。 影响PX氧化反应的工艺条件错误!未定义书签。 四、总结错误!未定义书签。 五、参考文献错误!未定义书签。
对二甲苯氧化过程中的鼓泡塔设计 一、项目简介 精对苯二甲酸（PTA）是生产聚酯的主要原料，PTA生产历史可以一直追溯到上世纪二十年代，继英国帝国化学工业公司（ICI）和美国杜邦公司（Dupont）开始生产高性能聚酯纤维开始，聚酯工业的发展极大的刺激了主要原料PTA生产技术的变革。PTA合成方法曾先后采用：硝酸氯化法，Dupont公司开发的以钴为催化剂的空气氧化法，Witten公司开发的酯化氧化法（DMT），以及具有划时代意义的1958年由Mid-Century公司发的MC氧化工艺。如今，工业上主要采用Co-Mn-Br 为催化剂由对二甲苯（PX）经空气氧化制得[1]。主要工艺有Amoco、三井和Dupont 三大公司的专利技术。三种工艺的基本流程大致相同，均采用Amoco-MC高温氧化法[2]。 对二甲苯（PX）氧化制对苯二甲酸（TA）是聚酯工业的一个重要生产过程，同时也是一个液相催化氧化过程。工业氧化反应在185 ~ 224 ℃、1 ~2 MPa 下进行，采用Co-Mn-Br 三元复合催化剂，醋酸为溶剂，空气为氧化剂，反应物PX 经过一系列自由基反应步骤顺序生成醇、醛、酸，并最终转化为固体产物TA。PX 氧化涉及多种反应物和自由基之间的相互作用、催化剂-反应物-溶剂之间的协同作用、化学吸收与反应结晶过程的耦合作用，机理十分复杂。 二、反应器选择 工艺流程 选用的对二甲苯(PX)液相空气氧化反应流程如图所示。原料PX和循环回收的溶剂醋酸和催化剂以及补充的新鲜醋酸和催化剂充分混合后进入反应器。在一定温度和压力条件下，料液中的对二甲苯与空气接触发生氧化反应，生成对苯二甲酸(TA)。TA在反应液中溶解度很小，因此反应器内是气、液、固三相并存。反应生成的TA固体由溶剂醋酸夹带在浆料中从反应器底部排出。气相的主要成分为移出反应热的蒸发溶剂醋酸、水和反应尾气，经过反应器顶部的脱水塔之后水富集，塔顶冷凝液部分采出，部分回流至脱水塔顶部。[3] PX氧化鼓泡塔反应器带脱水段，反应器构型为直筒鼓泡式，无强力搅拌，顶部设有脱水塔。压缩空气从反应器底部通人，鼓泡产生搅动促进气液传质与混合。