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刺激响应性纳米凝胶又称智能型纳米凝胶，通常是指一种粒径在1~1000 nm之间，能够对外界刺激变化作出响应从而引起自身体积形状或折光指数发生可逆变化的水凝胶。互穿纳米凝胶也是刺激响应性纳米凝胶的一种，特指在结构上由两种或多种聚合物网络至少部分的在分子尺度上交织且彼此之间无化学键的交联，且在不使化学键断裂的情况下聚合物网络之间无法进行完全分离的一种纳米凝胶。互穿纳米凝胶因其具有无毒、生物相容性好、高含水量、高比表面积、多重刺激响应性等优点，近几十年来被广泛应用于药物缓释、生物传感器、组织工程以及吸附分离等领域。
本文对互穿纳米凝胶的可控制备及其性能研究方面做出如下的工作：
（1）通过种子乳液聚合法制备出由聚（ N-异丙基丙烯酰胺） （PNIPAM）和聚甲基丙烯酸（PMAA）组成的互穿网络聚合物（IPN）。研究其互穿反应在不同温度、MAA含量、pH及NIPAM与MAA 不同摩尔比时的反应动力学曲线。实验发现，在5℃不同pH条件下可有效调控PNIPAM网络中酰胺基团与MAA中羧基基团之间的氢键相互作用的强弱。此外，破坏PNIPAM中酰胺基团与MAA的羧基之间的氢键相互作用力将导致互穿结构的纳米凝胶无法合成。在低温5℃且不引起PNIPAM相转变的条件下，调节溶液pH为4.5，通过适当改变反应温度和MAA含量能有效实现可控制备粒径在291 nm至528 nm的IPN纳米凝胶。实验进一步研究了IPN纳米凝胶羧基含量与粒径的关系以及IPN纳米凝胶的凝胶化性能。
（2）采用上述方法合成的IPN纳米凝胶，通过在IPN纳米凝胶内部引入Fe2+/Fe3+进行氧化还原共沉淀的方法原位合成出具有温度、pH、磁场三重刺激响应性纳米凝胶。分别通过TGA、FTIR、XRD、TEM及DLS等对其进行表征，得到具有磁含量分别为4.1 wt%、8.1 wt%、10.2 wt%、17.3 wt%的磁性互穿纳米凝胶。其中，磁含量为8.1 wt% 纳米凝胶粒径为284 nm，单分散性为0.070。实验进一步利用磁含量为8.1 wt%的磁性纳米凝胶在磁铁诱导作用下自组装成水凝胶光子晶体，对比发现在无外加磁铁条件下的自组装过程则相对较为缓慢。此外，自组装的磁性纳米凝胶浓缩液反射光谱的最大反射波长随温度和pH的增加出现“红移”。同样，该磁性纳米凝胶也可以在固含率为6.0 wt%实现凝胶化。
本文对互穿纳米凝胶的可控制备及其性能研究方面做出如下的工作：
（1）通过种子乳液聚合法制备出由聚（ N-异丙基丙烯酰胺） （PNIPAM）和聚甲基丙烯酸（PMAA）组成的互穿网络聚合物（IPN）。研究其互穿反应在不同温度、MAA含量、pH及NIPAM与MAA 不同摩尔比时的反应动力学曲线。实验发现，在5℃不同pH条件下可有效调控PNIPAM网络中酰胺基团与MAA中羧基基团之间的氢键相互作用的强弱。此外，破坏PNIPAM中酰胺基团与MAA的羧基之间的氢键相互作用力将导致互穿结构的纳米凝胶无法合成。在低温5℃且不引起PNIPAM相转变的条件下，调节溶液pH为4.5，通过适当改变反应温度和MAA含量能有效实现可控制备粒径在291 nm至528 nm的IPN纳米凝胶。实验进一步研究了IPN纳米凝胶羧基含量与粒径的关系以及IPN纳米凝胶的凝胶化性能。
（2）采用上述方法合成的IPN纳米凝胶，通过在IPN纳米凝胶内部引入Fe2+/Fe3+进行氧化还原共沉淀的方法原位合成出具有温度、pH、磁场三重刺激响应性纳米凝胶。分别通过TGA、FTIR、XRD、TEM及DLS等对其进行表征，得到具有磁含量分别为4.1 wt%、8.1 wt%、10.2 wt%、17.3 wt%的磁性互穿纳米凝胶。其中，磁含量为8.1 wt% 纳米凝胶粒径为284 nm，单分散性为0.070。实验进一步利用磁含量为8.1 wt%的磁性纳米凝胶在磁铁诱导作用下自组装成水凝胶光子晶体，对比发现在无外加磁铁条件下的自组装过程则相对较为缓慢。此外，自组装的磁性纳米凝胶浓缩液反射光谱的最大反射波长随温度和pH的增加出现“红移”。同样，该磁性纳米凝胶也可以在固含率为6.0 wt%实现凝胶化。