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《浙江大学》 2006年
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磁性壳聚糖复合材料的研究

陈福平  
【摘要】:磁性材料可以在外加磁场的用用下产生力响应和热响应,这是本文工作的思想来源。本文在实验室原有工作的基础上,采用原位沉淀和原位复合对磁性壳聚糖复合材料的制备进行了研究,成功制备出了目标材料,并且受到骨结构的启发,采用外加磁场对壳聚糖基质中的纳米颗粒分布进行了调控。 1.原位复合法制备壳聚糖/四氧化三铁纳米复合材料 以壳聚糖膜为模板、NaOH溶液为凝固液,通过配制磁性壳聚糖前驱体溶液,然后采用原位复合法制备出磁性壳聚糖棒材。X射线粉末衍射测试结果证实了原位复合法制备出磁性壳聚糖棒材中Fe_3O_4的生成,同时磁性能测试结果表明制备的磁性壳聚糖棒材具有超顺磁性,能在理论上满足磁性生物材料对磁性的要求。从数码照片可以看出棒材具有宏观层状结构,同时扫描电镜测试结果表明复合棒材也具有微观层状结构,详细讨论了层状结构形成的机理。并且可从透射电镜照片得出生成的Fe_3O_4颗粒的粒径大小约为15nm,在壳聚糖基质中分布均匀。力学性能测试表明原位复合法制备出壳聚糖/四氧化三铁棒材的棒材弯曲强度达到98.8MPa(100/3,质量比),与纯壳聚糖棒材相比强度没有下降。 2.原位沉淀法制备四氧化三铁/羟基磷灰石/壳聚糖棒材 通过化学沉淀法制备四氧化三铁/羟基磷灰石,然后以壳聚糖为基体,利用原位沉淀法将Fe_3O_4/HA与壳聚糖复合,制得四氧化三铁/羟基磷灰石/壳聚糖复合材料。经X射线粉末衍射测试、粒径分布和磁性能测试,结果表明了四氧化三铁/羟基磷灰石复合物的生成。系统研究了四氧化三铁/羟基磷灰石/壳聚糖棒材力学性能的影响因素,最终确定四氧化三铁与羟基磷灰石质量比为3:17,无机物与壳聚糖质量比为9:91时,棒材的力学性能最优,弯曲强度可达到87.0MPa,弯曲模量1.57GPa。 3.原位复合法制备壳聚糖/羟基磷灰石/四氧化三铁纳米复合材料 采用原位复合法成功制备出壳聚糖/羟基磷灰石/四氧化三铁纳米复合材料,X射线粉末衍射测试结果表明生成的无机物为四氧化三铁和羟基磷灰石,磁性能测试结果表明该复合材料具有超顺磁性,饱和磁化强度能达到49.6emu/g,经透射电镜观察证实了生成的无机颗粒大小均一,粒径大约为长30nm,宽20nm,且在基质中分布均匀无明显的团聚现象。从扫描电镜照片可以得出制备的复合材料
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB332

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