一个跨学科实验室模块：甘氨酸诱导的快速自由基聚合研究——用于化学教育的可注射聚羟甲基丙烯酸酯（PHEMA）水凝胶

《Journal of Chemical Education》：An Interdisciplinary Laboratory Module on Glycine-Induced Rapid Radical Polymerization: Injectable PHEMA Hydrogels for Chemical Education

高分子化学与材料科学融合的实验教学研究，通过可注射PHEMA水凝胶的合成与表征，探讨还原氧化聚合法制备水凝胶的机理，分析分子量、网络结构对力学性能和生物相容性的影响，验证生理条件下的无溶剂绿色合成路线，适用于本科实验教学和跨学科人才培养。

　　

这个实验室实验通过合成和表征可注射的聚(2-羟基乙基甲基丙烯酸酯)（PHEMA）水凝胶，向本科生介绍了将聚合物化学、材料科学和生物医学工程相结合的跨学科方法。该实验采用甘氨酸诱导的氧化还原自由基聚合方法，在无有机溶剂或有毒交联剂的情况下制备水凝胶。学生们通过傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、流变分析和拉伸测试，研究甘氨酸浓度对凝胶化时间、网络结构和力学性能的影响，从而探索结构与性能之间的关系。实验还包括一个可注射性测试，让学生能够亲身体验水凝胶的“原位”形成过程。这一实践性模块有助于学生深入理解自由基聚合动力学、网络相互作用以及水凝胶力学特性，同时培养他们的科学探究能力和跨学科思维。该实验已在四川师范大学成功实施，显示出在知识掌握、技能提升和研究热情方面的显著教学效果。这一实验为将新兴生物材料概念融入本科化学教育提供了一种可扩展且成本效益高的方法。