改性多糖纳米纤维的制备及表征

来源 :西南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hhzj1015
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以木薯淀粉(CS)和魔芋葡甘聚糖(KGM)为原料,通过酸水解制备了不同相对分子质量的淀粉(AHCS),然后通过自由基聚合反应制备了AHCS接枝苯乙烯(St)(AHCS-g-St)、苯乙烯(St)/丙烯酸丁酯(BA)(AHCS-g-St/BA)共聚物和KGM接枝St/BA共聚物(KGM-g-St/BA),利用红外光谱(FTIR),热重分析(TGA)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对接枝共聚物进行了表征,通过静电纺丝技术制备了接枝共聚物的纳米纤维,此外,还通过同轴静电纺丝技术制备了以接枝共聚物为壳层,聚己内酯(PCL)为核层的核壳纳米纤维,探究了核壳纤维对铀离子(U(Ⅵ))的吸附性能,最后测试了不同纤维膜的力学性能和疏水性能,研究结果表明:  (1)随着酸水解温度的升高,AHCS的相对分子质量逐渐减小;FTIR表明淀粉酸水解的过程没有产生新的基团,且证实了St能够接枝在淀粉结构上;TGA表明AHCS的初始分解温度随着酸水解温度的升高逐渐降低,接枝淀粉的热分解中包含聚苯乙烯的分解,说明苯乙烯成功接枝在淀粉骨架上;SEM显示酸水解过程使淀粉的表面结构被破坏,且酸水解温度越高,破坏程度越大,接枝淀粉的表面出现微纳米孔洞;XRD结果表明AHCS和接枝淀粉的结晶结构均发生了改变。  (2)随着溶液浓度的增加,70℃时水解淀粉的接枝共聚物(70℃-AHCS-g-St)静电纺丝所得到的纤维形貌从有大量珠状变得更加均匀;电压在15kV时得到相对均匀的无珠结的纤维;随着流速的增加,纤维的直径逐步增加;收集距离对纤维的直径具有双重的影响;随着针头内径的增加,纤维的直径分布变宽;环境温度从20℃升高至50℃,纤维的直径逐步减小,在60℃时直径又增大。AHCS-g-St共聚物静电纺丝膜的疏水性大于其流延膜的疏水性,接近超疏水性。  (3)FTIR表明St和BA能够同时接枝在AHCS上;接枝改性后,酸水解淀粉的热稳定性提高;接枝共聚物的表面更加的致密;随着酸水解淀粉接枝苯乙烯/丙烯酸丁酯共聚物溶液浓度的升高,溶液粘度和表面张力均增加,且在浓度为6%时,静电纺丝可以得到形貌较好的纤维;随着电压的增加,纤维的平均直径先减小后增大;随着流速的增加,纤维的平均直径增大;随着接收距离的增加,纤维的平均直径无规律性的变化;随着针头内径的增大,纤维的平均直径逐渐增大;环境温度在30℃时能够得到形貌较均匀的纤维,其他温度下有粘结和珠状结构的出现;接枝共聚物的接触角为127.72°,远大于AHCS的25.6°,疏水性明显提高。  (4)在AHCS接枝St/BA共聚物与PCL制备核壳纤维的研究中,随着核层PCL浓度的增加,珠状纤维逐渐减少,最后形成无珠粒纤维,且纤维的平均直径逐渐增大,随着核层PCL流速的增加,纤维的平均直径先减小后增大;通过对核壳纤维的透射电镜(TEM)和纤维断面SEM观察可以清晰的看到核壳结构;FTIR和TGA表明核壳纤维膜中同时含有接枝共聚物和PCL;核壳结构纤维膜的拉伸强度为1.575Mpa,弹性模量为12.63MPa。相对于单轴静电纺接枝共聚物和PCL纤维膜,核壳结构纤维膜的力学性能明显提高。核壳纤维膜对铀离子(U(Ⅵ))的吸附性能表明:溶液pH、吸附时间、核壳纤维膜用量、U(Ⅵ)初始浓度等因素对吸附效果均有影响。在pH为4、温度为25℃,核壳纤维膜用量为0.2g、吸附时间为450min的条件下,U(Ⅵ)的去除率相对较高。随溶液初始浓度的增大,U(Ⅵ)的吸附率逐渐减小。  (5)FTIR和TGA分析表明St和BA能够同时接枝在KGM骨架上;SEM表明KGM-g-St/BA共聚物的表面更加疏松;静电纺丝结果表明随着电压的增大,KGM-g-St/BA纤维的直径逐渐减小,随着流速、收集距离、针头内径和环境温度的增加,KGM-g-St/BA纤维的直径逐渐增加;通过对KGM-g-St/BA-PCL核壳纤维的TEM和纤维断面的SEM观察可以清晰的看到核壳结构;核壳结构纤维膜的拉伸强度为0.961Mpa,优于单轴静电纺丝KGM-g-St/BA的纤维膜,核壳结构纤维膜的力学性能有所提高;通过接枝改性和静电纺丝,KGM的疏水性能显著提高。
其他文献
随着社会经济的发展以及人们对生活水平的日益追求,畜禽养殖业逐渐从分散型转换成集约型,以此来满足大众对肉类食品日渐增加的需求。有机砷类饲料添加剂,因其具有类似驱虫剂和抗生素的作用,可以阻断寄生虫和肠道致病菌的生长繁殖,提高畜禽产品皮肤色素沉积等优势,被广泛利用于畜禽养殖业。但是有机砷化合物进入动物机体后,大部分以原型形式通过粪便和尿液排出体外,未被畜禽吸收。而这些有机砷进入环境会通过环境和生物等相互
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
短链氯化石蜡(Short Chain Chlorinated Paraffins,SCCPs)是碳原子数在10~13之间的氯化石蜡(Chlorinated Paraffins,CPs),它是一类结构复杂的混合物。由于短链氯化石蜡具有持久性、生物蓄积性、远距离迁移性、毒性等持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs)的特性,引起了国内外学者的广泛关注,并对
学位
一维纳米结构由于其独特的磁性、电子、机械、光学性质以及在信息存储、磁阻纳米传感器、药物输送、磁性分离、赛道记忆和微波设备等领域的潜在应用得到了广泛的关注。制备这
在锂离子电池中,橄榄石结构的磷酸锰锂的电极电势为4.1V,正好位于现有电解液体系的稳定电化学范围内,且其能量密度高(697Wh·kg1),合成成本低,无污染,成为了新一代高能量密度动力锂离子电池正极材料。然而,磷酸锰锂的电子电导率低和离子扩散慢的问题限制了它的实际应用。本文从磷酸锰锂的碳包覆和纳米化两方面出发,以碳酸锂、草酸锰和磷酸二氢铵为原料,抗坏血酸为还原剂和碳源,PEG400为分散剂,采用二
尼龙11(PA11)与其它聚酰胺类材料相比,具有良好的弹性记忆效果,耐油性强,低吸水率,耐低温,耐应力开裂性能好,容易加工等优点,它是以蓖麻油为原料制备出的一种具备许多优良性
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
写下这行文字的时候,在我身边伴读的老妈其实已经酣然入睡,呼吸均匀,神态安详,肯定已经在“黑甜乡”里神游。嘿嘿,那就让我来写写我的老妈。刚上小学时,老妈总是担心我性子胆
博优225是海南省农业科学院粮食作物研究所选育的弱感光籼型杂交水稻组合,2006年4月通过海南省品种审定。介绍了博优225的亲本特征特性,总结了其在海南的高产制种技术。 Boy