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实验74 壳核结构聚丙烯酰胺磁性功能微球的合成与表征一、实验目的1. 掌握壳核结构磁性功能微球的制备及表征方法。
2. 学习并掌握磁性微球表面功能化的方法。
二、实验原理磁性高分子微球（简称磁微球），又称为磁珠（magnetic bead）或金属球（metal bead），是指通过适当方法使高分子微球与具有一定磁性的磁性物种形成表面具有特殊功能团的微球，这种磁微球具有两个显著特点：一是它的超顺磁性，即在磁场存在时显示出磁性，当磁场撤走时磁性又迅速消失;其二是具有高分子粒子的特性，可以对其表面进行化学修饰从而赋予其表面多种具有生物活性的功能团（如—OH，—COOH，—NH2等）。
正因为具有这两方面的特性从而使得磁性微球在许多领域显示出广阔研究前景，以磁性微球作为载体的各种生物检测技术已经渗透到免疫学、微生物学、生物学、分子遗传学、医学、电化学以及酿酒发酵工业等各个领域，显示出广阔的应用前景。
从目前研究的情况来看，磁性微球的结构主要有以下三类，如图74.1所示：A是核、壳式结构，即核为聚合物，壳为无机物；B是壳、壳、核3层结构，即内核为聚合物，第二层为无机物，第三层为聚合物；C是核为无机物，壳为聚合物。
当然，作为核或壳的聚合物也可以是复合结构，而作为壳的聚合物也可以是多层结构。
磁性微球的表面功能化是指通过化学修饰赋予其表面一定的功能团，可通过单体共聚反应和表面处理得到。
而对于共聚反应困难或无功能的单体，可通过表面功能团的转化得到所希望的功能团。
磁性微球的制备方法主要有三种。
（1）机械分散或喷珠法早期制备磁性微球，是将磁性材料粉末与有机单体混合进行本体混合，再研磨分筛，或与天然高聚物如微晶纤维素。
淀粉、白蛋白混合后研磨或喷珠分散而成，这种磁性微球虽然可用，但性能较差且不稳定，已逐渐被淘汰。
（2）有机单体聚合涂布于磁流体表面法制备这种磁性微球的一般思路是在磁流体中加入有机聚合物的单体，引发加聚或缩聚反应，从而在磁流体表面形成一层有机聚合物。
