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《固定化載體材料殼聚糖基水凝膠的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要?dú)ぞ厶鞘亲匀唤缰形┮淮嬖诘年栯x子聚合物，殼聚糖及其分解產(chǎn)物無毒，易于改性，具有良好生物相容性及生物降解性，因而倍受世人關(guān)注。殼聚糖經(jīng)戊二醛交聯(lián)可形成水凝膠，該水凝膠對(duì)環(huán)境pH／離子有良好的刺激響應(yīng)性，但其溶脹性能、力學(xué)性能及熱穩(wěn)定性能等欠佳，限制了殼聚糖水凝膠的推廣應(yīng)用。本論文應(yīng)用聚合物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，以殼聚糖、聚醚、聚乙烯醇、丙烯酸、甲基丙烯酸羥乙酯為主要原料，采用溶液法以戊二醛為交聯(lián)劑制備了殼聚糖水凝膠、殼聚糖．聚醚水凝膠、殼聚糖一聚乙烯醇水凝膠、殼聚糖．丙烯酸水凝膠、殼聚糖．丙烯酸一甲基丙烯酸羥乙酯水凝膠，優(yōu)化了制備殼聚糖基水凝膠的
2、工藝條件，研究了影響水凝膠溶脹性能、力學(xué)性能及敏感性能的各種因素和相關(guān)理論，探討了殼聚糖基水凝膠結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系、加工成型及作為固定化載體材料在啤酒釀造中的應(yīng)用等。本文的主要內(nèi)容如下：(1)對(duì)殼聚糖的質(zhì)量進(jìn)行分析，其水份為15．205％，脫乙酰度為92．671％，重均分子量為195900，黏均分子量為194100，分解溫度為298℃，殼聚糖的紅外光譜表明，殼聚糖—-NH2的特征吸收峰為】601cm～，B一糖苷鍵的特征吸收峰為986cm～，殼聚糖的X．衍射圖表明殼聚糖原料的脫乙酰度和結(jié)晶度均較大。當(dāng)殼聚糖濃度為2．O％(w／v)，戊二醛濃度為
3、O．213mol／L，凝膠溫度為45℃，制備的殼聚糖水凝膠的溶脹度最好；當(dāng)殼聚糖濃度為3．O％、戊二醛濃度為0．426moJ／L、凝膠溫度為55℃，其硬度最高。合成工藝條件對(duì)凝膠溶脹度和硬度有著顯著影響，其中戊二醛、殼聚糖濃度是殼聚糖水凝膠溶脹度和硬度最重要的影響因素，干燥的殼聚糖水凝膠不能再吸水溶脹。殼聚糖水凝膠具有典型的pH／離子敏感性，其敏感性與殼聚糖分子鏈上氨基有者密切關(guān)系。(2)正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，當(dāng)凝膠溫度為45℃、聚醚與殼聚糖質(zhì)量比為0．4、戊二醛濃度為0．213mol／L，殼聚糖．聚醚水凝膠的溶脹度最好；當(dāng)凝膠溫度為45℃、
4、聚醚與殼聚糖質(zhì)量比為O．6、戊二醛濃度為O．426m01／L時(shí)，水凝膠的硬度最高。殼聚糖分子量、聚醚和交聯(lián)劑的種類和濃度是溶脹度和硬度的重要影響因素，其中戊二醛的濃度不僅影l(fā)嘲水凝膠的鄉(xiāng)占構(gòu)、性能，而且影響其溶脹動(dòng)力學(xué)類型。殼聚塘一聚醚水凝膠具有pH和離子敏感性，其敏感性與殼聚糖分子鏈上氨基密切相關(guān)，而與聚醚無關(guān)。聚醚是親水性的柔性高分子聚合物，與殼聚糖形成半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，干燥后水凝膠溶脹性能良好。(3)制備高溶脹度殼聚糖．聚乙烯醇水凝膠的最佳條件為聚乙烯醇與殼聚糖質(zhì)量比2、醋酸體積100mL、戊二醛濃度O．213mol／L、甲醛濃度1．
5、086mol／L：而兩北T業(yè)大學(xué)T學(xué)博十學(xué)f々淪文制各高硬度水凝膠的最佳條件為聚乙烯醇與殼聚耱質(zhì)量比6、醋酸體積80mL、戊二醛濃度O．426mol／L、甲醛濃度1．086moI／L。聚乙烯醇具有優(yōu)良的機(jī)械性能，與殼聚糖共混形成半互穿網(wǎng)絡(luò)水凝膠，可增強(qiáng)凝膠強(qiáng)度；甲醛是預(yù)交聯(lián)劑，可改善殼聚糖．聚乙烯醇水凝膠的交聯(lián)效果：循環(huán)冷凍一解凍使聚乙烯醇分子產(chǎn)生物理交聯(lián)，交聯(lián)密度增大，因而均可顯著改善凝膠硬度。因?yàn)闅ぞ圯频陌被?，殼聚糖一聚乙烯醇水凝膠對(duì)環(huán)境pH／離子濃度具有很好的刺激響應(yīng)性，該性能與聚乙烯醇無關(guān)。(4)硝酸鈰銨是弓l發(fā)殼聚糖丌環(huán)接技的最常
6、用的引發(fā)刺。當(dāng)加入3mm01兒引發(fā)劑硝酸鈰銨3mL、5．080mol／L丙烯酸濃度、60℃時(shí)接枝2．5h，其接枝率最高，接枝率對(duì)殼聚糖。丙烯酸水凝膠的結(jié)構(gòu)和性能影響重大。當(dāng)丙烯酸濃度為5．805mol幾、硝酸鈰銨體積4．OmL、戊二酵濃度0．2】3moI雙50℃凝膠，殼聚糖．丙烯酸水凝膠溶脹度最高，當(dāng)丙烯酸濃度為3．628mo兒、石ij酸鈰銨2．0mL、戊二醛濃度為0．426mol／L、45℃凝膠，其硬度最好。合成條件是影響殼聚糖．丙烯酸水凝膠溶脹度和硬度的重要因素。殼聚挑的氨基，聚丙烯酸的羧基，使得殼聚糖．丙烯酸水凝膠具有pH和離子敏感性
7、。(5)正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，丙烯酸濃度為5，805mol／L、戊二醛濃度為O．213mol／L，加入硝酸鈰銨3．OmL和甲基丙烯酸羥乙酯20．OmL，制得的水凝膠螽=f脹度最好；當(dāng)丙烯酸濃度為2．903mol／L、戊二醛濃度為O．426mol／L，加入硝酸鈰銨2．OmL和甲基丙烯酸羥乙酯40．OmL，其硬度最高，戊二醛弓丙烯酸濃度、甲基丙烯酸羥乙酯添加量等對(duì)凝膠溶脹度和硬度影響顯著。凝膠結(jié)構(gòu)在放置過程中發(fā)生變化，變得致密而有序，宏觀上表現(xiàn)為凝膠透明而有光澤，其硬度大幅度增加。該水凝膠在高濃度氫氧化鈉溶液中凝膠體積急劇膨脹，凝膠中的水可分為非
8、凍結(jié)水(即束縛水)和可凍結(jié)水(即自由水和中問水)，熱分析結(jié)果證明水凝膠中存在不同狀態(tài)的水，即可凍結(jié)水和非凍結(jié)水。(6)通過質(zhì)構(gòu)儀、傅罩葉紅外光譜(FTIR)、X．射線衍射(XRD
