聚乳酸手性多孔材料的制備及應(yīng)用研究

發(fā)布時間：2020-07-14 13:36

【摘要】：聚乳酸多孔材料已受到科學(xué)家的廣泛關(guān)注。由于聚乳酸具有生物相容性、生物可降解性和低毒性等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于包裝材料、藥物控釋材料、組織工程材料等領(lǐng)域。但是從單體出發(fā),經(jīng)聚合直接制備聚乳酸材料還存在著諸多限制�，F(xiàn)今大多數(shù)制備手段以聚合物作為前驅(qū)體,制備過程也受制于聚合物的溶解度等因素。此外,針對聚乳酸多孔材料,孔結(jié)構(gòu)及其形貌調(diào)控在很大程度上影響著材料的性能及應(yīng)用。左旋聚乳酸(PLLA)及右旋聚乳酸(PDLA)是典型的手性聚合物。聚乳酸在不同層次上都表現(xiàn)出手性,如構(gòu)成聚合物的結(jié)構(gòu)單元,溶液狀態(tài)下分子鏈的螺旋結(jié)構(gòu),結(jié)晶狀態(tài)時的螺旋結(jié)構(gòu)等。聚合物螺旋結(jié)構(gòu)對材料的性能有著重要的影響。螺旋聚合物如取代聚炔、聚異氰酸酯、聚氨基酸等在手性識別/吸附、對映選擇性釋放、不對稱催化和對映選擇性結(jié)晶等領(lǐng)域都顯示出很好的應(yīng)用前景。然而將聚乳酸作為手性材料的研究還很少。本論文基于兩種不同的溶劑體系,通過丙交酯的沉淀聚合直接制備了聚乳酸多孔材料,并建立了多種對其進行形貌調(diào)控的新方法。此外,我們還研究了所制備聚乳酸材料的手性識別能力。主要研究內(nèi)容如下:1、以乙酸乙酯作為溶劑,通過丙交酯的沉淀聚合成功制備了聚乳酸多孔微球(粒徑約為120μm)。通過FT-IR、SEM、CDUV等測試對微球的結(jié)構(gòu)和形貌進行了表征。實驗結(jié)果表明,制備多孔微球的最佳單體濃度為0.4 g/mL,產(chǎn)率可以達到90%以上。通過SEM、XRD、DSC、GPC跟蹤微球形成過程發(fā)現(xiàn),沉淀聚合中發(fā)生的相分離過程和伴隨的結(jié)晶過程賦予微球狹縫狀的孔結(jié)構(gòu)。該微球在對映體選擇性吸附和誘導(dǎo)結(jié)晶中顯示出一定的手性識別能力。除此之外,還建立了在L-丙交酯的沉淀聚合中加入D-丙交酯,通過控制聚乳酸結(jié)晶,調(diào)整制備微球尺寸和表面形貌的新方法。2、在以乙酸乙酯為溶劑,成功進行丙交酯沉淀聚合的基礎(chǔ)上,利用丁酮/正庚烷作為單體聚合的溶劑,制備了具有層狀結(jié)構(gòu)的聚乳酸粒子(粒徑約為20 μm)。通過簡單的改變聚合條件(聚合溫度、溶劑比例),制得一系列不同形貌的粒子。通過SEM、CD、XRD、DSC和GPC對粒子進行表征,根據(jù)表征結(jié)果我們總結(jié)出形貌調(diào)控規(guī)律并提出相應(yīng)機理。通過對映體選擇性誘導(dǎo)結(jié)晶實驗,考察了粒子的手性識別能力�；赟EM、CD、DSC、XRD等表征,聚乳酸粒子具有較好的手性識別能力,優(yōu)先誘導(dǎo)L-蘇氨酸結(jié)晶。此外,我們還發(fā)現(xiàn)增強粒子結(jié)晶度,可以提高其作為手性添加劑的手性拆分效果。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ317;TB383.4
【圖文】：

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