乙二醛交联对明胶/PVA可生物降解复合膜性能的影响

采用流延成型法制备明胶/聚乙烯醇(Gel/PVA)复合膜,并以乙二醛为交联剂通过溶液交联法制备乙二醛交联的Gel/PVA复合膜,采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、差示扫描量热(DSC)、热重(TG)等表征交联前后复合膜的结构与性能,研究了交联剂用量对Gel/PVA复合膜力学性能及溶解性能的影响。结果表明,随着乙二醛用量的增加,Gel/PVA复合膜的拉伸强度呈先增加后逐渐降低的趋势,而断裂伸长率和溶解率则逐渐降低;乙二醛交联可提高复合膜的熔融温度及热稳定性;乙二醛交联显著影响Gel/PVA复合膜中分子间的氢键和化学结构。     

明胶/聚乙烯醇共混复合膜的相容性

以明胶(Gel)和聚乙烯醇(PVA)为基体,通过溶液共混、浇铸成膜的方法制备了一系列明胶/聚乙烯醇共混复合膜。采用分光光度法、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)初步表征了复合膜的结构,研究了两组分间的相容性。结果表明,在Gel和PVA质量比为1∶5时,Gel/PVA复合膜的透光性最好;SEM结果显示,复合膜中明胶与聚乙烯醇之间没有发生相分离;DSC测试显示,复合膜的玻璃化转变温度(Tg)并不明显;TG测试结果显示,在失重20%、40%、50%时,Gel/PVA复合膜比纯PVA膜的热失重温度提高了很多。     

淀粉/壳聚糖/聚乙烯醇/明胶共混膜的制备及表征

制备了淀粉(CST)/壳聚糖(CS)/聚乙烯醇(PVA)/明胶(GEL)共混膜,测定了其透光性、透水汽性、吸水性及保水性;通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)表征了聚乙烯醇-壳聚糖(PVA-CS)、聚乙烯醇-明胶(PVA-GEL)、聚乙烯醇-淀粉(PVA-CST)共混膜的特性。结果表明,PVA、CS、GEL与CST之间具有较强的相互作用。CS、GEL和CST的加入使PVA的结晶度降低。当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/5%时,透光率最大,为86.7%;当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/25%时,透水汽率最大,为1317.921g/m2;当CS/PVA/GEL/CST质量比为2/2/1/25%时,吸水率最大,为971.1%;当CS/PVA/GEL/CST质量比为3/1/1/5%时,保水率最大,为1168.9%。     

原位合成羟基磷灰石/明胶复合材料及表征

以Ca(NO3)2、(NH4)2HPO4和明胶为起始原料,采用原位合成的方法,制备与自然骨成分和结构相似的羟基磷灰石/明胶复合材料(HA/Gel).采用各种分析手段对样品进行表征.红外结果表明HA/Gel中波数为1339cm-1的酰胺基团向低波数发生了红移;X射线衍射证明HA/Gel复合材料中的元机相主要为低结晶度、晶粒尺寸细小的羟基磷灰石;热重结果证明本试验制备的HA/Gel中Gel的含量达到15%左右;采用扫描电镜观察HA/Gel复合材料的微观形貌.扫描电镜观察发现HA颗粒定向分布在Gel连续相基体上,本试验结果证明HA与Gel形成键性结合,是一种颇有前途的骨组织替换材料.     

乳化剂对明胶接枝共聚反应的影响

本文研究了乳化剂(E)(1283,SDS和1283 SDS)对明胶/丙烯酸丁酯(Gel/BA)、明胶/丙烯腈(Gel/AN)和明胶/(丙烯酸丁酯—丙烯腈)〔Gel/(BA-AN)〕接枝共聚反应的影响,揭示出了这三种乳化剂的使用对明胶接枝共聚反应的影响规律。对于Gel/BA三种乳化剂均合适;对于Gel/AN、Gel/(BA-AN),1283或不加乳化剂较为合适。本文还研究了在不用乳化剂的条件下,乳化时间(Et)对Gel/(BA-AN)三元接枝共聚反应的影响。     

聚吡咯/壳聚糖复合导电材料制备及其性能研究

电极材料是电容法去离子(CDI)技术的核心。为了提高聚吡咯(PPy)的吸附容量、电化学稳定性及其使用寿命,将壳聚糖(CS)和PPy复合制得PPy/CS复合导电材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)和循环伏安法(CV)对PPy/CS复合导电材料进行表征。重点考察了氧化剂、CS、PPy及掺杂剂的用量对复合材料性能的影响规律。结果表明:PPy与CS结合形成了性能优良的导电聚合物复合材料;以三氯化铁(FeCl3)为氧化剂制得的PPy/CS复合导电材料性能更优,比电容达到0.46F/cm2;PPy/CS复合导电材料最佳制备参数为:CS用量1.5g、PPy用量70μL、FeCl3用量25mL、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)用量50mL。     

壳聚糖/聚乳酸复合纳米纤维的制备及抗菌性能研究

采用静电纺丝技术制备聚乳酸(PLA)质量分数为8%的纳米纤维及壳聚糖(CS)与聚乳酸(PLA)质量比为1/5、1/10、1/15、1/20、1/40的复合纳米纤维。借助扫描电子显微镜(SEM)观察和红外光谱(FT-IR)分析,并利用振荡烧瓶法测试抗菌性能。结果表明:CS的含量对纳米纤维的形态影响很大,且PLA与CS能很好地复合;复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抗菌作用,当CS与PLA质量比大于1/10时,对2种菌的抑菌率达90%以上。     

壳聚糖膜在重金属处理中的应用研究

以壳聚糖为原料,制备了壳聚糖(CS)超滤膜、邻苯二甲酸二丁酯(DBP-C)壳聚糖多孔膜、壳聚糖/聚乙烯醇(CS/PVA)共混膜三种膜.通过综合运用原子吸收和红外光谱等技术研究交联剂的种类、剂量,对交联壳聚糖膜的物理化学性质与结构的关系及其对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附的影响,添加戊二醛、环氧氯丙烷交联剂对交联壳聚糖微球的影响及其对重金属离子Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸附效果.结果表明,交联剂剂量和种类对有效去除重金属离子十分关键,红外光谱研究显示壳聚糖分子中带有的大量活性基团(-NH_2/-OH)与重金属离子配位形成金属螯合物去除了重金属离子;扫描电子显微镜结果表明交联壳聚糖膜在吸附重金属离子前后发生了显著变化,由光滑转变成粗糙.     

壳聚糖/聚乳酸复合纳米纤维的制备与表征

以甲酸溶解壳聚糖(CS)、三氯甲烷/乙醇混合溶剂溶解聚乳酸(PLA),两溶液混合后得均质纺丝液,通过静电纺丝制备出CS/PLA复合纳米纤维。采用扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维的形态与结构进行分析表征。结果表明,质量分数1.6%的CS甲酸溶液与质量分数15%的PLA三氯甲烷/乙醇混合溶液(三氯甲烷∶乙醇=1∶1,体积比)等体积混合,电压15 kV,极距15 cm下,可得到均匀的直径为(290±28)nm的CS/PLA复合纳米纤维,且CS和PLA分子间以氢键结合。     

壳聚糖固载阳离子环糊精微球的制备及载药性能

将β-环糊精、环氧氯丙烷和氯化胆碱经一步缩聚反应制得阳离子环糊精聚合物(CPβCD),采用反相悬浮法制备壳聚糖微球(CS),再以环氧氯丙烷为交联剂制备具有CPβCD和CS双重特性的壳聚糖固载阳离子环糊精聚合物微球(CS/CPβCD),用核磁共振(1H-NMR),红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对产物进行表征,以酮洛芬为模型药物,研究了CS/CPβCD微球的载药性能。结果表明,CS/CPβCD微球对酮洛芬的最大载药量为849.4 mg/g,吸附规律符合Freundlich等温方程,载药CS/CPβCD微球具有缓释性能,并且在模拟肠液中的缓释效果优于模拟胃液,为CS/CPβCD作为药物缓释载体提供了依据。     

冷冻干燥法制备CS/AMPS/PEGDA光交联多孔水凝胶及其性能

以壳聚糖(CS)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)与聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为原料,通过光聚合技术和冷冻干燥法制备了CS/AMPS/PEGDA交联网络多孔水凝胶。采用红外光谱(FTIR)分析了水凝胶的化学结构,通过实时红外(RTIR)监测单体的双键转化率变化,扫描电镜(SEM)观察水凝胶的微观形貌,并测试了它的溶胀性能和热稳定性。结果表明,当CS/AMPS的质量比为1/2时,得到的水凝胶多孔结构规整,孔隙率较高,且能达到较高的平衡溶胀比。在此基础上,将抗癌药物康普瑞丁磷酸二钠(CA4P)以不同浓度载入水凝胶中,综合考察水凝胶的载药量及包封率,得出当CA4P的投药量占水凝胶的7.5wt%时达到最佳载药效果:载药量为3.13%,包封率为41.76%。     

离子凝胶法制备纳米壳聚糖及其表征研究

利用离子凝胶法将低分子量的壳聚糖(CS)制成纳米CS,为探讨影响纳米CS粒径的因素,采用正交试验设计分析CS浓度、CS与三聚磷酸钠(TPP)溶液的体积比、搅拌时间和超声时间对粒径大小的影响,通过直观分析和方差分析优化选择。结果表明:CS与TPP溶液的体积比影响最大,其次为CS浓度、超声时间和搅拌时间。最佳工艺条件为CS浓度2.5g/L,CS∶TPP=5∶1,搅拌时间为10min,超声时间为30min。用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重(TG)、X射线光电子衍射(XPS)对其进行表征,FT-IR和XPS分析表明,纳米CS、低分子量CS与原CS的主要化学成分相同;XRD结果表明,随着分子量和粒径的减小,水溶性增强;TG表明3种CS的热稳定性顺序:CS纳米CS低分子量CS。     

聚氨酯改性明胶/壳聚糖复合膜的制备及性能研究

采用预聚-扩链-中和-分散法合成了聚氨酯(PU)水溶液,用聚氨酯对明胶(GT)进行改性后与壳聚糖(CS)复合制备复合膜。考察了中和度、R值、水杨醛含量以及GT/PU/CS三者的比例对复合膜性能的影响,并用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对复合膜的化学结构进行表征。结果表明,当中和度为85%及以上、R值为3∶1及以上、水杨醛含量为0.5%时,可得澄清透明稳定的聚氨酯水溶液;当中和度为100%、R值为3∶1、水杨醛含量为0.5%、GT/PU为7∶3时,可得完整的复合膜;CS的加入增加了复合膜的柔韧性,且随着CS含量的增加,膜的吸水率增加;红外光谱表明聚氨酯与明胶进行了化学交联反应。     

PNIPA/CS智能水凝胶的辐射合成及性能研究

选用具有优良温敏性单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPA)和具有良好生物相容性及生物可降解性的p H敏感性天然高分子壳聚糖(CS)为基本原料,采用辐射法合成了PNIPA/CS智能水凝胶,用红外光谱分析了水凝胶的结构,并测定了水凝胶的溶胀动力学、退溶胀动力学和平衡溶胀率,研究了CS含量对凝胶性能的影响。结果表明,CS分子上的C3—OH和/或C6—OH和PNIPA发生了接枝反应,PNIPA/CS水凝胶的溶胀率随着CS含量的增大而逐渐减小。CS含量为20%的水凝胶其溶胀过程主要由链段的松弛来控制,该水凝胶的平均失水率约为94%,其较低温临界温度(LCST)约为37℃。     

壳聚糖/聚乙烯醇复合纳米导电纤维的制备及性能表征

以壳聚糖(CS)、聚乙烯醇(PVA)和纳米石墨粉(G)为原料,利用静电纺丝技术分别制备了壳聚糖/聚乙烯醇共混纳米纤维及壳聚糖/聚乙烯醇/纳米石墨粉复合纳米纤维,采用原位聚合法在纤维表面聚合导电聚合物聚苯胺,得到具有优良导电性能的聚合CS/PVA和聚合CS/PVA/G复合纳米纤维。通过扫描镜、X射线衍射、红外光谱等测试手段对纤维的形貌和结构进行表征。结果表明,聚苯胺均匀包覆在经原位聚合的复合纳米纤维表面,提高了纤维的导电性能,纳米石墨粉与聚苯胺形成插入化合物进一步提高了纤维的导电性能。     

壳聚糖/羟丙基甲基纤维素温敏水凝胶的制备

采用壳聚糖(CS)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为原料制备了温敏性水凝胶,分析了CS含量、HPMC含量、HPMC黏度和甘油添加量对CS/HPMC的低临界溶解温度的影响。最优条件为CS含量为1%(m/V),HPMC的黏度为6 m Pa·s,HPMC的含量为7%(m/V),甘油含量为32%(m/V),得到体系的低临界溶解温度为32℃,体系的黏度为1407 m Pa·s。红外光谱测试表明CS、HPMC与甘油之间没有化学作用,流变性测试显示体系可以在36℃下凝胶化。MTT测试结果表明CS/HPMC/Gyl无毒副作用,具有良好的生物相容性。研究结果表明该体系是一种良好的可注射型温敏水凝胶。     

壳聚糖/硫化锰纳米复合膜传感碘离子性能研究

利用壳聚糖(CS)易于成膜的特点,在有机物调制的条件下,通过异相成核生长制备了CS/硫化锰(MnS)纳米复合膜。研究了成膜条件对膜的水热稳定性和发光性能的影响,以及CS/MnS纳米复合膜对响应物的影响特征。通过荧光性能探索CS/MnS纳米复合膜的传感性能,研究结果表明,在水体系中除碘离子外,其他常见的离子对薄膜荧光发射没有显著影响,而CS/MnS纳米复合膜的荧光强度随着碘离子的浓度(0~5.40×10-4 mg/L)的增加而降低,荧光强度从388到204。但是荧光光谱的形状以及最大波长的位置不变。通过对其可逆性的测定,发现复合膜的可逆性很强,预期CS/MnS纳米复合膜有可能发展成为检测碘离子的一种重要的专用传感膜材料。     

耐盐型壳聚糖高吸水树脂的制备及其性能

以天然无毒、可降解性、抑菌性能良好的壳聚糖(CS)为基体,利用自由基接枝聚合法接枝丙烯酸(AA)和2-甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸单体(AMPS),制备了吸水性和耐盐性能良好的CS高吸水树脂。研究了各因素(温度、投料比、引发剂用量和交联剂用量等)对吸水性及耐盐性的影响,并用红外光谱及扫描电镜对高吸水树脂的结构和形貌进行表征。结果表明:在温度60℃、物料比m(CS)∶m(AA)∶m(AMPS)=1∶8∶3、交联剂用量及引发剂用量均为单体质量1%的条件下,合成的高吸水树脂最大吸水率达578.7g/g,吸盐率达114.2g/g;1h基本达到吸水平衡,且重复使用5次后,吸水率变化不大,重复使用性能良好。     

液相沉淀法制备氧化锌-壳聚糖复合材料及其抗菌性能

以硝酸锌(zinc nitrate, Zn(NO₃)₂)为锌源，以壳聚糖(chitosan, CS)为基底，以氢氧化钠(sodium hydroxide, NaOH)为沉淀剂，采用液相沉淀法制备氧化锌-壳聚糖(zinc oxide-chitosan, ZnO-CS)复合材料；借助扫描电镜、 X射线衍射分析、热重分析、 X射线光电子能谱、红外光谱和紫外吸收光谱等手段进行表征，考察ZnO-CS复合材料的形貌、结构组成以及ZnO在CS表面的吸附情况；将ZnO-CS悬浊液涂抹在新鲜熟白米上进行ZnO-CS复合材料的抗菌性能测试。结果表明：Zn²⁺-CS表面首先生长了一层棒状ZnO粒子膜；通过受热反应CS表面的氨基与Zn²⁺、 ZnO形成交联网络，使棒状ZnO进一步生长形成片状ZnO;CS表面的氨基所形成的交联网络吸附ZnO,得到ZnO-CS复合材料；在时间为6 d时，用ZnO-CS悬浊液处理后的新鲜熟白米没有生成菌落，在时间为12 d时菌落无明显扩散，表明ZnO-CS复合材料具有良好的抗菌作用。     

二氧化硅/壳聚糖复合微球的制备及性能

通过溶胶-凝胶法制备出3种不同粒径的SiO₂微球，利用扫描电镜分析了微球的粒径分布情况，SiO₂微球粒径分别在140nm、208nm、336nm左右，在一定范围内，硅球的粒径随正硅酸四乙酯(TEOS)/氨水的添加量增加而增大。选取粒径在336nm左右的SiO₂微球，使用硅烷偶联剂3-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)将壳聚糖(CS)接枝在SiO₂微球上，得到SiO₂@CS复合微球。通过红外光谱分析、X射线衍射等对微球进行了表征。接枝CS后对SiO₂微球的结晶特性没有影响，微球仍为无定形晶体。元素分析结果表明CS的接枝量为1.03%。使用振荡法进行抗菌测试，SiO₂@CS复合微球对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E.coil)的抑菌率分别为85.52%和47.14%,表明复合微球有一定的抗菌效果。