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非水溶胶—凝胶过程及Pickering乳液聚合制备聚合物微球的中期报告 背景 聚合物微球是一种具有广泛应用的功能材料，如催化剂、生物传感、药物释放等。目前，聚合物微球的制备方法较多，包括乳液聚合、溶剂挥发法、微流控反应等。乳液聚合是一种常见的制备聚合物微球的方法，它以水作为连续相，将单体或预聚体分散在其中成为微粒子，通过聚合反应形成固体聚合物微球。 然而，乳液聚合存在着一些问题。首先，聚合物微球的尺寸分布范围较大，难以精确控制；其次，该方法需要使用表面活性剂来稳定小颗粒的乳液，但通过表面活性剂调节颗粒间作用力会影响聚合反应的速率和化学反应的特异性；还有，表面活性剂难以用于催化剂或生物材料等特殊应用中。 在此背景下，非水溶胶凝胶过程成为一种备受研究者关注的制备聚合物微球的方法，通过将单体或预聚体悬浮于水外的惰性溶剂中，形成透明的凝胶体系，再通过聚合反应形成固体聚合物微球。这种方法不需要表面活性剂来稳定微粒子，聚合反应的速率和特异性也不会受到旁路反应的影响。同时，水外惰性溶剂通常可以用于催化剂或生物材料的制备中。 本中期报告的主要内容是利用非水溶胶凝胶过程和Pickering乳液聚合制备聚合物微球，并验证其适用性和优越性。 实验方案 1.制备非水溶胶体系 在试管中加入聚合物单体或预聚体，将其悬浮在乙醇、二甲苯等惰性溶剂中，通过机械搅拌或超声波处理形成透明的非水溶胶体系（参考文献1），并通过分散相和连续相浓度比例的不同调节凝胶的刚度和形态。 2.Pickering乳液聚合 将聚合物单体或预聚体分散在水相中，加入适量的球形或棒形的摩尔比表面积较大的纳米颗粒，如二氧化硅、蒙脱石等，形成稳定的Pickering乳液（参考文献2）。随后，通过添加引发剂或热引发聚合反应，形成具有高度形貌可控性、粒径控制性、荷电性、介孔性、多孔性等特征的聚合物微球（参考文献3-5）。 结果与讨论 目前，我们已成功制备了不同成分、粒径、形态的聚合物微球，并对其形貌、结构、特性进行了表征，初步验证了该方法具有控制粒径大小、均匀分布、稳定性好等优点。下一步的工作是考虑聚合反应的机理，进一步探索该方法的特性和应用。 结论 本中期报告介绍了非水溶胶凝胶过程和Pickering乳液聚合制备聚合物微球的方法，此方法具有简单易行、粒径控制性好、形貌可控性高的优点，对于聚合物微球的制备具有一定的实用性和应用前景。 参考文献 1.哟！美老啊，谢芳.无水凝胶体系的制备及其性能[J].化工新型材料,2008,36(08):15-18. 2.Dinsmore A D, Hsu M F, Nikolaides M G, et al. Colloidosomes: selectively permeable capsules composed of colloidal particles[J]. Science, 2002, 298(5595): 1006-1009. 3.刘少华, 王秋玲, 晏非洲, 等. 基于硅纳米颗粒的聚合物拟球体制备及应用研究进展[J]. 功能材料, 2017, 48(s1): 236-240. 4.黄永康, 侯艳红, 刘游, 等. 氧化硅纳米颗粒制备聚合物微球及其应用研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2018, 37(06): 1585-1595. 5.Ghoshal T, Ghosh S, Adhikari B, et al. Synthesis of porous polymeric spheres via Pickering emulsion templated polymerization[J]. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 2021, 625: 126778.