彭超:纳米甲壳素/聚乙烯醇复合材料的构建及其应用研究论文

彭超:纳米甲壳素/聚乙烯醇复合材料的构建及其应用研究论文

本文主要研究内容

作者彭超(2019)在《纳米甲壳素/聚乙烯醇复合材料的构建及其应用研究》一文中研究指出:纳米技术是一个多学科领域,近年来备受人们的关注,来自废弃蟹,虾壳等海产品废弃物的甲壳素丰富且可再生,不仅是理想的天然生物材料,而且是开发具有潜在应用的先进功能材料的优良候选者,将成为最重要的化学原料之一。甲壳素纳米纤维化则是其高值化利用的一条有效途径,如今越来越多研究的重点集中在纳米甲壳素应用探索上。PVA具有无毒,耐化学性,生物相容性佳,成膜性好,可完全生物降解,低成本等性质,是一种众所周知的具有巨大工业价值的合成聚合物。以纳米甲壳素和聚乙烯醇为基本原料的复合材料因结合了二者的特性,具有诸多诱人的特质,成为了人们的研究热点。采用不同方法制备纳米甲壳素晶须,包括部分脱乙酰法、TEMPO氧化法、机械法、酸水解法。静电排斥在水中的甲壳素纳米元素之间能有效地起作用,除TEMPO氧化的α-甲壳素纳米晶须带负电以外,其他的均带正电。纳米晶须均显示出均匀的尺寸,直径在10-50nm范围内,长度在100-800nm范围内,部分脱乙酰纳米甲壳素晶须(DEChWs)和机械法纳米甲壳素晶须(MTChWs)主要由个性化的纳米元素组成,而TEMPO氧化的纳米甲壳素晶须(TOChWs)和H2SO4水解的纳米甲壳素晶须(AHChWs)具有纺锤状形态。在可见光(380-780nm)的范围内,DEChWs薄膜具有最高的透光率,这可能导致最低的透光率。原始的α-甲壳素在300°C时具有更高的热降解点,甲壳素向纳米元素的转化导致热降解点的一些降低,因为通过纳米分散处理形成更多量的甲壳素微晶表面。同时,对比四种纳米甲壳素晶须,MTChWs薄膜具有最高的热稳定性。采用浸渍方法制备一系列纳米甲壳素/聚乙烯醇复合薄膜,同时采用高温恒湿加热的方法进行改性。采用浸渍形成夹层结构只是一个没有化学反应的物理过程,α-甲壳素晶体结构在加入了聚乙烯醇后仍然保持原有状态。PVA/ChWs复合膜的热处理可能对热变形产生重要影响,PVA/ChWs复合膜通过热处理之后大大提高了其热稳定性,具有抗塑化作用。对于需要防水性能的应用领域,热处理可用于复合膜以减少膜表面的羟基。由于聚合物的结晶度增加,外层聚乙烯醇层的热处理也有助于提高其外观稳定性和机械性能。此外,热处理还可以使复合膜在α-纳米甲壳素和聚乙烯醇之间形成更多的物理交联点。然而,机械性能的提高导致了拉伸断裂的牺牲。两种复合膜的断裂拉伸值分别为46%、51%,远小于纯聚乙烯醇膜(85.4%)。同时,虽然复合膜经过热处理,但透明度没有受到太大的影响。PVA/ChWs复合膜通过热处理,耐水压力大幅度提高(768.72 mm),证明该技术是提高纯PVA膜耐水性的一种非常有力的方法。同时,纯聚乙烯醇膜由于PVA本身晶体结构和分子间的强相互作用,具有极低的透氧性(6.32 cc/m2/day),热处理前后复合膜的透氧率由2.82下降到0.16 cc/m2/day。采用连续化学交联和物理交联双交联的方法制备一系列不同配比的纳米甲壳素/聚乙烯醇复合水凝胶,PVA/ChWs水凝胶很容易通过与戊二醛的顺序化学和物理交联构建,孔径在10到100μm范围内变化,当ChWs占比比较低时,孔径较大,而较高的ChWs浓度带来更精细的孔洞结构,当ChWs的质量比(相对PVA含量)约为40%时,网状结构孔洞尺寸最均匀。纯PVA水凝胶非常弱,压缩断裂应力和应变为1.55MPa(65%)。此外,PVA/ChWs水凝胶(30%ChWs,1.0%GA)足够坚固而不会破裂,而纯PVA水凝胶非常易碎并且通过轻轻按压拇指容易压碎,纳米甲壳素的加入和双交联的方式显著提升了水凝胶的机械性能。复合凝胶显示出很好的药物缓释能力。在持续60小时后,50%以上的BSA从凝胶基质中释放出来。最高药物释放量是含有40%ChWs的水凝胶,持续时间为75小时,而最低药物释放量为含有10%ChWs的复合水凝胶。

Abstract

na mi ji shu shi yi ge duo xue ke ling yu ,jin nian lai bei shou ren men de guan zhu ,lai zi fei qi xie ,ha ke deng hai chan pin fei qi wu de jia ke su feng fu ju ke zai sheng ,bu jin shi li xiang de tian ran sheng wu cai liao ,er ju shi kai fa ju you qian zai ying yong de xian jin gong neng cai liao de you liang hou shua zhe ,jiang cheng wei zui chong yao de hua xue yuan liao zhi yi 。jia ke su na mi qian wei hua ze shi ji gao zhi hua li yong de yi tiao you xiao tu jing ,ru jin yue lai yue duo yan jiu de chong dian ji zhong zai na mi jia ke su ying yong tan suo shang 。PVAju you mo du ,nai hua xue xing ,sheng wu xiang rong xing jia ,cheng mo xing hao ,ke wan quan sheng wu jiang jie ,di cheng ben deng xing zhi ,shi yi chong zhong suo zhou zhi de ju you ju da gong ye jia zhi de ge cheng ju ge wu 。yi na mi jia ke su he ju yi xi chun wei ji ben yuan liao de fu ge cai liao yin jie ge le er zhe de te xing ,ju you zhu duo you ren de te zhi ,cheng wei le ren men de yan jiu re dian 。cai yong bu tong fang fa zhi bei na mi jia ke su jing xu ,bao gua bu fen tuo yi xian fa 、TEMPOyang hua fa 、ji xie fa 、suan shui jie fa 。jing dian pai chi zai shui zhong de jia ke su na mi yuan su zhi jian neng you xiao de qi zuo yong ,chu TEMPOyang hua de α-jia ke su na mi jing xu dai fu dian yi wai ,ji ta de jun dai zheng dian 。na mi jing xu jun xian shi chu jun yun de che cun ,zhi jing zai 10-50nmfan wei nei ,chang du zai 100-800nmfan wei nei ,bu fen tuo yi xian na mi jia ke su jing xu (DEChWs)he ji xie fa na mi jia ke su jing xu (MTChWs)zhu yao you ge xing hua de na mi yuan su zu cheng ,er TEMPOyang hua de na mi jia ke su jing xu (TOChWs)he H2SO4shui jie de na mi jia ke su jing xu (AHChWs)ju you fang chui zhuang xing tai 。zai ke jian guang (380-780nm)de fan wei nei ,DEChWsbao mo ju you zui gao de tou guang lv ,zhe ke neng dao zhi zui di de tou guang lv 。yuan shi de α-jia ke su zai 300°Cshi ju you geng gao de re jiang jie dian ,jia ke su xiang na mi yuan su de zhuai hua dao zhi re jiang jie dian de yi xie jiang di ,yin wei tong guo na mi fen san chu li xing cheng geng duo liang de jia ke su wei jing biao mian 。tong shi ,dui bi si chong na mi jia ke su jing xu ,MTChWsbao mo ju you zui gao de re wen ding xing 。cai yong jin zi fang fa zhi bei yi ji lie na mi jia ke su /ju yi xi chun fu ge bao mo ,tong shi cai yong gao wen heng shi jia re de fang fa jin hang gai xing 。cai yong jin zi xing cheng ga ceng jie gou zhi shi yi ge mei you hua xue fan ying de wu li guo cheng ,α-jia ke su jing ti jie gou zai jia ru le ju yi xi chun hou reng ran bao chi yuan you zhuang tai 。PVA/ChWsfu ge mo de re chu li ke neng dui re bian xing chan sheng chong yao ying xiang ,PVA/ChWsfu ge mo tong guo re chu li zhi hou da da di gao le ji re wen ding xing ,ju you kang su hua zuo yong 。dui yu xu yao fang shui xing neng de ying yong ling yu ,re chu li ke yong yu fu ge mo yi jian shao mo biao mian de qiang ji 。you yu ju ge wu de jie jing du zeng jia ,wai ceng ju yi xi chun ceng de re chu li ye you zhu yu di gao ji wai guan wen ding xing he ji xie xing neng 。ci wai ,re chu li hai ke yi shi fu ge mo zai α-na mi jia ke su he ju yi xi chun zhi jian xing cheng geng duo de wu li jiao lian dian 。ran er ,ji xie xing neng de di gao dao zhi le la shen duan lie de xi sheng 。liang chong fu ge mo de duan lie la shen zhi fen bie wei 46%、51%,yuan xiao yu chun ju yi xi chun mo (85.4%)。tong shi ,sui ran fu ge mo jing guo re chu li ,dan tou ming du mei you shou dao tai da de ying xiang 。PVA/ChWsfu ge mo tong guo re chu li ,nai shui ya li da fu du di gao (768.72 mm),zheng ming gai ji shu shi di gao chun PVAmo nai shui xing de yi chong fei chang you li de fang fa 。tong shi ,chun ju yi xi chun mo you yu PVAben shen jing ti jie gou he fen zi jian de jiang xiang hu zuo yong ,ju you ji di de tou yang xing (6.32 cc/m2/day),re chu li qian hou fu ge mo de tou yang lv you 2.82xia jiang dao 0.16 cc/m2/day。cai yong lian xu hua xue jiao lian he wu li jiao lian shuang jiao lian de fang fa zhi bei yi ji lie bu tong pei bi de na mi jia ke su /ju yi xi chun fu ge shui ning jiao ,PVA/ChWsshui ning jiao hen rong yi tong guo yu wu er quan de shun xu hua xue he wu li jiao lian gou jian ,kong jing zai 10dao 100μmfan wei nei bian hua ,dang ChWszhan bi bi jiao di shi ,kong jing jiao da ,er jiao gao de ChWsnong du dai lai geng jing xi de kong dong jie gou ,dang ChWsde zhi liang bi (xiang dui PVAhan liang )yao wei 40%shi ,wang zhuang jie gou kong dong che cun zui jun yun 。chun PVAshui ning jiao fei chang ruo ,ya su duan lie ying li he ying bian wei 1.55MPa(65%)。ci wai ,PVA/ChWsshui ning jiao (30%ChWs,1.0%GA)zu gou jian gu er bu hui po lie ,er chun PVAshui ning jiao fei chang yi sui bing ju tong guo qing qing an ya mu zhi rong yi ya sui ,na mi jia ke su de jia ru he shuang jiao lian de fang shi xian zhe di sheng le shui ning jiao de ji xie xing neng 。fu ge ning jiao xian shi chu hen hao de yao wu huan shi neng li 。zai chi xu 60xiao shi hou ,50%yi shang de BSAcong ning jiao ji zhi zhong shi fang chu lai 。zui gao yao wu shi fang liang shi han you 40%ChWsde shui ning jiao ,chi xu shi jian wei 75xiao shi ,er zui di yao wu shi fang liang wei han you 10%ChWsde fu ge shui ning jiao 。

论文参考文献

  • [1].甲壳素的液化及液化物基共混材料的制备[D]. 张洁.海南大学2018
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华南理工大学的彭超,发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文,是一篇关于纳米甲壳素晶须论文,聚乙烯醇论文,防水论文,包装材料论文,水凝胶论文,药物释放论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    彭超:纳米甲壳素/聚乙烯醇复合材料的构建及其应用研究论文
    下载Doc文档

    猜你喜欢