温敏纳米SiO2空心球负载香精分子的制备及在皮胶原中的控释行为研究

皮革工业在国民生产中占有重要地位，芳香皮革已成为功能性皮革的发展趋势之一。针对目前芳香皮革留香时间短和香气不稳定等问题，本项目拟采用模板法与溶液接枝聚合法相结合制备温敏纳米SiO2空心球负载香精分子，并在水介质下将其与皮胶原作用，研究该纳米空心球负载香精分子在皮胶原中的温控释放行为。本项目不仅为制备香气持久可控释放的芳香皮革建立一条新的途径，而且认识温敏纳米SiO2空心球负载香精分子的"组成-结构-性能"之间的相关性及其调控规律，揭示水介质下温敏纳米SiO2空心球负载香精分子与皮胶原的作用机制，以及温敏纳米SiO2空心球负载香精分子的结构与形貌对其香气控释性能的影响。本项目的研究不仅可以丰富和发展无机空心微球的应用领域，还可以为进一步改善香精释放体系，发展纳米香精胶囊和新型加香技术提供理论指导。

本研究按照项目任务书目前已完成了各项工作。1）采用模板法和溶液聚合法相结合制备了温敏纳米SiO2空心球负载香精分子，探讨了不同反应参数对温敏纳米SiO2空心球平均粒径、空心率和空腔尺寸等微观形貌的影响；并对温敏纳米SiO2空心球负载香精分子的缓释性进行测试。2）首次以P(NIPAM-St)小球为模板，在乙醇体系下以氨水为催化剂一步制备温敏纳米SiO2杂化空心球；并将其应用于负载香精分子，研究其控释性。温敏纳米SiO2杂化空心球在水中不显示温敏性而在乙醇中具有良好的温敏可逆性。3）采用两步法制备了温敏纳米SiO2空心蠕虫，并将其应用于香精分子负载，研究其控释性。4）首次提出了以乙烯基三甲氧基硅烷和正硅酸乙酯为前驱体在水介质条件下一步制备乙烯基纳米SiO2空心球的方法。该方法可用于多种有机硅烷偶联剂制备有机纳米SiO2空心球。此外，扩展性地将乙烯基纳米SiO2空心球应用于金属离子和有机染料吸附。5）在水介质条件下将温敏纳米SiO2空心球负载香精分子与皮胶原作用，研究了不同反应参数对加香皮革的性能影响，最终建立了温敏纳米SiO2空心球负载香精分子与皮胶原的作用机理。本研究已在国内外学术期刊发表文章14篇，其中7篇SCI收录（影响因子大于5.0文章3篇，1篇Chemical Society Review (IF 30.425), 1篇Journal of Material Chemistry A (IF 6.626) 和1篇Polymer Chemistry (IF 5.368))，1篇EI收录。申请发明专利9项，其中3项已授权，培养研究生6名。项目负责人获得了上海市"青年科技启明星"荣誉称号和上海市科学技术一等奖（排名第6）。