【摘要】：殼聚糖是天然可再生的聚合物,主要從廢棄的蝦蟹殼中提煉而來,具有良好的廣譜抗菌性和優(yōu)異的生物相容性。發(fā)展殼聚糖基無機材料能使材料兼具無機物質(zhì)與殼聚糖的優(yōu)異性能,拓展了殼聚糖實際應(yīng)用領(lǐng)域。本論文建立以無機納米材料為摻雜的殼聚糖基功能材料的新技術(shù)和新方法,拓展了殼聚糖在抗菌材料、催化材料、導(dǎo)電材料、藥物載體等領(lǐng)域的應(yīng)用,開展了以下工作:1.殼聚糖季銨鹽的合成及其綠色制備納米金微波輻射條件下,在水相中快速制備了水溶性好、正電荷密度更高的殼聚糖衍生物-----殼聚糖季銨鹽,探討各種工藝條件對殼聚糖季銨鹽取代度的影響,獲得了最優(yōu)的合成條件;當(dāng)微波溫度為90°C、功率為1000 W、微波時間60 min、2,3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨與殼聚糖摩爾比為5:1、p H值為10、異丙醇和水的體積比為1:2時,季銨基團的取代度最高為90.2%。然后,在不加任何其他化學(xué)試劑的條件下,以殼聚糖季銨鹽為還原劑和穩(wěn)定劑,綠色制備了分散穩(wěn)定的納米金粒子。2.殼聚糖季銨鹽/累托石/納米銀復(fù)合材料的制備及其對對硝基苯酚的催化還原以殼聚糖季銨鹽和累托石為還原劑和穩(wěn)定劑,綠色還原出納米銀,得到殼聚糖季銨鹽/累托石/納米銀(QCRAg)復(fù)合材料。結(jié)果表明,殼聚糖季銨鹽分子鏈上的季銨基團有還原能力,而殼聚糖季銨鹽的大分子鏈能包裹在納米銀粒子的周圍起到穩(wěn)定作用;且在制備納米銀的同時,累托石被完全剝離,剝離的累托石片層又成為納米銀的生長模板。因此,累托石的含量和殼聚糖季銨鹽中季銨基團取代度都對Ag NPs的生成量有重要的影響。當(dāng)殼聚糖季銨鹽、累托石和硝酸銀用量比為100 mg:10 mg:2 mmol時,銀含量最大達(dá)到2.73%。然后,將QCRAg復(fù)合材料制備成薄膜,用于催化對硝基苯酚。研究表明,此催化膜催化活化能為29.76 KJ mol-1,且催化十次之后依舊能保持90%以上的高催化效率。3.羧甲基殼聚糖季銨鹽/有機蒙脫土/納米銀復(fù)合抗菌紙的制備與性能以羧甲基殼聚糖季銨鹽和蒙脫土為還原劑和穩(wěn)定劑,綠色還原出納米銀顆粒,得到羧甲基殼聚糖季銨鹽/有機蒙脫土/納米銀(QAOM)復(fù)合材料,然后將QAOM復(fù)合材料采用表面涂布和漿內(nèi)添加的方式加入到紙張中。研究表明,納米銀顆粒在紙張成紙和干燥過程中依舊保持均勻尺寸和良好分散。QAOM復(fù)合物能有效地改善抗菌紙的抗張、抗撕裂、抗耐破等物理強度,且表面涂布法制備的抗菌紙物理強度優(yōu)于漿內(nèi)添加法。QAOM新型抗菌紙表現(xiàn)出優(yōu)異的抗菌性能,對細(xì)菌和真菌均具有抑制能力,0.01%QAOM表面涂布抗菌紙的抗菌圈達(dá)到14.6 mm,完全滿足日常生活的抗菌需求。因此,本研究為安全長效抗菌紙的研發(fā)提供了新思路。4.靜電自組裝法制備載金氧化石墨烯/殼聚糖季銨鹽/纖維多功能復(fù)合紙利用殼聚糖季銨鹽良好的成膜性能和正電性,以其為 膠黏劑‖,靜電自組裝法成功使石墨烯粘附在紙張纖維上。通過在氧化石墨烯表面點綴納米金,成功制備了載金氧化石墨烯多功能復(fù)合紙。XRD、拉曼光譜、XPS、SEM等表征手段證明了氧化石墨烯片層緊密包裹在纖維表面,形成了致密的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),因此該載金氧化石墨烯多功能復(fù)合紙顯示出高的電導(dǎo)率(853.4 S/m),在已報道的所有纖維素基導(dǎo)電紙中導(dǎo)電率最高。此外,該多功能復(fù)合紙也展現(xiàn)了優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化能力和高效的催化能力。該復(fù)合紙可廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、傳感器、催化劑等領(lǐng)域中。5.殼聚糖基還原氧化石墨烯復(fù)合材料的綠色構(gòu)建及對熒光素鈉的控釋以殼聚糖衍生物為還原劑和穩(wěn)定劑,水相中綠色還原氧化石墨烯,再將獲得的羧甲基殼聚糖季銨鹽/石墨烯復(fù)合材料(QCMC-r GO)和海藻酸鈉混合制備成微球,并以分子量為376的熒光素鈉為藥物模型分子,考察微球的載藥量,以及在p H為7.4PBS溶液和p H為1.2HCl溶液中的控釋能力。結(jié)果顯示,當(dāng)QCMC-r GO濃度為50 mg/m L時,微球中熒光素鈉的載藥量可達(dá)80.17%。此微球具有p H依賴性,在PBS中緩釋時間能達(dá)126小時,釋放率達(dá)69.1%,而在p H為1.2的酸性環(huán)境中,緩釋時間為20小時,釋放率為82.3%。此綠色還原石墨烯的方法為石墨烯在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供可行性的依據(jù)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB34

【參考文獻】

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本文編號：2375356