聚(N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸)水凝胶对铜离子的体积响应动力学

采用微波辐射法制备了N-异丙基丙烯酰胺-co-丙烯酸共聚水凝胶，探讨了该水凝胶对Cu2+的响应动力学，并估算出此过程中水凝胶的体积收缩速率常数及其反应活化能，同时建立了Cu2+浓度对水凝胶体积收缩响应速率常数影响的数学关系模型。实验结果表明，水凝胶对Cu2+所产生的体积收缩响应符合拟一级动力学反应。在40～60℃水溶液中，水凝胶的收缩速率随溶液中Cu2+浓度的增高而加快，其反应活化能在36～42kJ？mol-1之间，且随着溶液中Cu2+浓度的增大而逐渐减小。重复性实验表明，该共聚水凝胶经过3次体积收缩(50.0℃溶液)/溶胀(6.0℃溶液)的循环实验，它在含Cu2+水溶液中对温度变化仍能保持高灵敏度的体积收缩/溶胀响应，而且其3次体积收缩/溶胀响应值几乎一样，有很好的重现性。