收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于碱性溶剂体系制备壳聚糖新材料的研究

李友良  
【摘要】:壳聚糖是一种天然多糖,是由甲壳素脱乙酰制备而成,甲壳素在自然界的含量十分丰富,仅次于纤维素。壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性、生物活性及无毒等优点,在生物材料方面具有很高的研究意义和应用价值。壳聚糖分子中含有大量的氨基,通常采用稀酸溶液溶解,但壳聚糖在酸体系中会快速降解,对产品造成了很多缺陷。本课题采用冷冻爆破法在碱性体系中将壳聚糖溶解,研究壳聚糖在碱性体系中溶解机理和溶液性质,并通过该体系制备了壳聚糖水凝胶和纤维材料。 1.通过动态光散射对壳聚糖稀溶液研究发现,壳聚糖在碱性溶液中存在纳米级粒子,且纳米粒子的粒径与壳聚糖的浓度成线性关系。 2.系统研究了壳聚糖浓度、LiOH浓度、尿素浓度、脱乙酰度对壳聚糖浓溶液的流变行为的影响。对于酸和碱两种溶剂体系的壳聚糖溶液,其流动指数(n)都小于1,均属假塑性流体;在碱溶剂体系壳聚糖溶液中,LiOH是起到主要与壳聚糖大分子形成包合络合物结构,破坏大分子间的氢键的作用。随着LiOH浓度的增加,形成包合络合物越多,对壳聚糖大分子间的氢键破坏作用更加强烈,使得溶液的溶解就更加充分,因而整个溶液体系的粘度都在减小;同时随着亲水性基团-NH2的减少,壳聚糖浓溶液中的氢键在减少,凝胶点温度增加。因此,随着LiOH浓度、尿素浓度的增加,浓溶液的凝胶点温度会提高;随着壳聚糖脱乙酰度的增加,溶液溶胶-凝胶相变点温度逐步下降。 3.制备了具有超高强度的壳聚糖水凝胶。采用酸和碱两种溶剂体系制备了壳聚糖水凝胶,碱溶剂体系制备的水凝胶具有超高的压缩性能和拉伸性能,在含水率为95.6%时,压缩强度可达1.77MPa,压缩应变为74.1%,拉伸强度为2.30MPa,断裂伸长率为226%。碱溶剂体系制备的水凝胶压缩强度是酸溶剂体系水凝胶的47倍多,压缩应变也是其两倍多。 4.通过SEM研究了两种壳聚糖水凝胶的结构揭示了两种凝胶性能差异的根本原因。两种壳聚糖水凝胶均具有多孔状结构,但是两者结构的差别也是非常明显的。(1)高强度壳聚糖水凝胶具有类似蜂窝状的结构,而且孔径相对均匀,其范围在5μm~10μm,孔与孔之间连接紧密,孔壁薄且光滑;随着壳聚糖浓度的增加,孔径逐步减小。(2)低强度壳聚糖水凝胶具有条带状的三维有序多孔结构,孔大,其范围在230μm以上,形状不规则,孔与孔之间连接松散,孔壁厚约有10μm;随着壳聚糖浓度的增加,孔径变小,分布范围减小。(3)说明高强度壳聚糖水凝胶的物理交联点要多,形成的交联网络更多,且分布相对均匀,估算出高强度壳聚糖水凝胶的物理交联点是低强度壳聚糖水凝胶的30-40倍。这也正是两种壳聚糖凝胶强度差别的根本原因。 5.证明了采用碱溶酸凝固制备壳聚糖纤维以提高纤维的湿态力学性能的设想是正确的。通过酸溶碱凝固和碱溶酸凝固采用湿法纺丝工艺分别制备了壳聚糖纤维。研究结果表明:与酸溶碱凝固制备的壳聚糖纤维相比,由碱溶酸凝固制备的纤维湿态拉伸强度提高了125%,干态拉伸强度提高了22.6%。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 朱华跃;;壳聚糖膜湿热处理及结构分析[J];台州学院学报;2006年03期
2 马力;郭静;刘蒲;;壳聚糖含磷衍生物的合成、表征及其应用研究[J];化学进展;2010年05期
3 刘燕;莫羡忠;甘春芳;;壳聚糖及其衍生物在生物医药领域的应用研究进展[J];化工技术与开发;2007年01期
4 周永国;杨越冬;侯文龙;于九皋;;化学修饰壳聚糖的血液相容性[J];高分子通报;2008年06期
5 曹晓妹;罗立强;丁亚平;;壳聚糖在生物传感器中的应用进展[J];理化检验(化学分册);2009年07期
6 王学宝;林丹;王贤亲;张园;叶发青;;多孔壳聚糖膜的制备表征及其吸附性能研究[J];广州化工;2010年06期
7 马建标,王红军,何炳林,陈家童;壳聚糖膜的制备及其对人、大鼠皮肤成纤维细胞的相容性[J];天津工业大学学报;2001年01期
8 朱华跃,肖玲,刘秀芝,杜予民,徐慧;溶剂处理对壳聚糖及其交联膜性能与结构的影响[J];高分子材料科学与工程;2004年02期
9 李月;朱启忠;张立霞;张迪;张亚龙;;壳聚糖涂膜对无花果的保鲜效应研究[J];安徽农业科学;2008年35期
10 翟秀静,周亚光,何怡江;壳聚糖膜的量子化学计算[J];分子科学学报;1997年02期
11 宋常春,王晓鹏;壳聚糖膜的制备及对植物色素富集作用的研究[J];食品科学;2003年10期
12 郎雪梅,赵建青;壳聚糖超滤膜的孔结构研究[J];华南理工大学学报(自然科学版);2003年11期
13 吴远根;叶丹;邱树毅;王啸;王朝宇;;不同处理的壳聚糖膜力学性能研究[J];食品科学;2005年S1期
14 王征科;吴海若;胡巧玲;沈家骢;;梯度渗透法组装仿木年轮结构壳聚糖棒材[J];浙江大学学报(工学版);2006年11期
15 陶希芹;王明力;司方;;纳米TiO_2/壳聚糖复合膜的制备与性能研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2008年04期
16 马浩;郑长青;李毅群;;纤维素/壳聚糖复合膜的制备及结构表征[J];纤维素科学与技术;2010年02期
17 宋常春,王晓鹏,杜宇华;壳聚糖膜的制备及对植物色素富集作用的研究[J];安徽技术师范学院学报;2003年04期
18 傅乐峰,郑柏存,沈军;壳聚糖涂膜保鲜香梨的研究[J];食品工业;2005年02期
19 王惠武;董炎明;赵雅青;;甲壳素/壳聚糖接枝共聚反应[J];化学进展;2006年05期
20 王晓东;张宝泉;刘秀凤;;取向TS-1分子筛膜的合成与结构引导机理[J];化工学报;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘传刚;高林;;两种类型增塑剂对壳聚糖膜性能的影响[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第5分册)[C];2010年
2 吴昊;姚珍;;壳聚糖玻璃化转变温度的测定研究[A];“国际化学年在中国”——中国化学会第三届全国热分析动力学与热动力学学术会议暨江苏省第三届热分析技术研讨会论文集[C];2011年
3 郑静;杨俊玲;;壳聚糖液晶的制备及表征[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
4 吴俊红;王家俊;孙辉;许寅;郭丽;刘亚平;;增塑剂对壳聚糖/羟丙基甲基纤维素共混膜的改性研究[A];第十三届全国包装工程学术会议论文集[C];2010年
5 田京辉;徐建斌;王玮;钱佩佩;曹凯;李晓曼;;吡拉西坦体外透膜释放的研究[A];中国成人医药教育论坛[2010(3)][C];2010年
6 刘伯基;沙宪政;;植入式葡萄糖传感器膜材料组织相容性研究——壳聚糖与Nafion植入的比较[A];中国生物医学工程学会成立30周年纪念大会暨2010中国生物医学工程学会学术大会报告论文[C];2010年
7 贺庆;敖强;公衍道;张秀芳;;不同脱酸方法对壳聚糖膜纳米拓扑结构及细胞相容性的影响[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年
8 王颖;;壳聚糖和Vc复合涂膜对杨桃保鲜的影响[A];广东省食品学会第六次会员大会暨学术研讨会论文集[C];2012年
9 陶希芹;王明力;袁志;王丽娟;;纳米TiO_2—壳聚糖复合膜的功能特性与应用研究[A];2009年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会论文集[C];2009年
10 杜望溯;;壳聚糖应用于拔牙术的探索[A];中华口腔医学会全科口腔医学专业委员会第一次学术年会会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李友良;基于碱性溶剂体系制备壳聚糖新材料的研究[D];浙江大学;2012年
2 钟辉;壳聚糖增强重组腺病毒转导效率及口服免疫效果初步研究[D];北京协和医学院;2009年
3 俞丹;壳聚糖对金属钯的吸附机理研究及在电磁屏蔽用导电织物制备中的应用[D];东华大学;2011年
4 冯永巍;壳聚糖的化学改性及其衍生物的抑菌活性研究[D];江南大学;2011年
5 刘鹏;淀粉/聚乳酸/壳聚糖共混抗菌材料制备中若干基础科学问题的研究[D];华南理工大学;2010年
6 林军;诱导型复合壳聚糖骨引导膜的生物学性能评价[D];浙江大学;2011年
7 王永亮;壳聚糖水凝胶诱导合成纳米Fe_3O_4及同心层状磁性水凝胶构建[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 李晶晶;羟丁基壳聚糖的制备及其水凝胶敏感性(温度/pH)与生物相容性研究[D];中国海洋大学;2011年
9 丁珊;胆固醇改性壳聚糖的生物学评价及其矿化性能[D];暨南大学;2012年
10 崔军;壳聚糖/β-甘油磷酸钠复合GBR屏障膜的制备及其性能研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏现航;壳聚糖在印染废水处理中的应用[D];青岛大学;2010年
2 李浩;N-琥珀酰壳聚糖的制备及其应用研究[D];浙江大学;2011年
3 涂智峰;壳聚糖透明质酸复合物止血粉在鼻腔止血应用的可行性研究[D];暨南大学;2010年
4 赵振拴;壳聚糖膜预防膝关节术后粘连的实验研究[D];河北医科大学;2002年
5 鄂玮;海藻酸钠—壳聚糖生物膜在引导骨再生中的实验研究[D];大连医科大学;2010年
6 卢娟;壳聚糖基药物缓释材料的制备及性能研究[D];西南大学;2011年
7 李爱珍;明胶—壳聚糖可食性复合膜的制备与应用研究[D];山东轻工业学院;2010年
8 吴清华;TGF-β3基因转染MSCs复合壳聚糖的组织工程支架构建的实验研究[D];重庆医科大学;2011年
9 赵朋;关节软骨修复用壳聚糖-PEG水凝胶的制备及其性能研究[D];武汉理工大学;2010年
10 周剑;纳米羟基磷灰石/壳聚糖-磷酸化壳聚糖复合体/明胶/rhBMP-2仿生复合材料修复兔桡骨缺损的实验研究[D];安徽医科大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 聂柳慧 韩永生;用壳聚糖膜作保鲜包装材料的研究[N];中国包装报;2011年
2 蒲小甸;羽绒服第三次革命将在今冬引爆[N];科技日报;2003年
3 李延生;波司登 行业革命引领者[N];中国企业报;2003年
4 蒲昭和;让植物分泌“药物”(一)[N];上海中医药报;2001年
5 健鹰;低聚壳聚糖功能性质及应用[N];中国食品质量报;2003年
6 ;美国研制出新型金属防锈材料[N];中国有色金属报;2002年
7 冠军;美研制出金属保护涂料[N];中国包装报;2003年
8 许文才 李东立 刘靖王 茹魏华;功能化聚丙烯的改性研究[N];中国包装报;2009年
9 筱琳;羽绒服市场优胜劣汰[N];中国信息报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978