隨著石油資源的日益減少以及石油基塑料所帶來(lái)的嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題對(duì)人類生存的威脅,人們?cè)絹?lái)越重視可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境友好型新材料的開(kāi)發(fā)利用。纖維素衍生物作為天然高分子纖維素的改性產(chǎn)物,在繼承了纖維素可再生、可降解和來(lái)源廣泛等優(yōu)點(diǎn)之外增加了水溶性,具有非常廣闊的研究應(yīng)用前景。但是純纖維素衍生物材料存在力學(xué)性能較差,對(duì)水敏感等缺陷,制約了其在食品包裝材料方面的應(yīng)用。本論文選取纖維素衍生物甲基纖維素（MC）和羧甲基纖維素（CMC）以及與纖維素結(jié)構(gòu)類似的瓊脂（AG）作為主要研究對(duì)象。為了提高纖維素衍生物基復(fù)合材料的性能,以一維納米粘土材料凹凸棒（Pal）、埃洛石（HT）和海泡石（SP）作為增強(qiáng)材料與上述天然高分子材料共混制備復(fù)合膜,并研究了不同一維納米粘土對(duì)復(fù)合膜性能的增強(qiáng)效果和作用機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,又對(duì)凹凸棒進(jìn)行了多巴胺（Da）表面改性并制備了復(fù)合膜材料,而且制備了殼聚糖-埃洛石-瓊脂三元復(fù)合體系,分別研究了多巴胺表面改性凹凸棒和殼聚糖與埃洛石之間的協(xié)同作用對(duì)復(fù)合膜性能的增強(qiáng)效果,最后比較了兩種改性方法對(duì)復(fù)合膜性能的不同影響,得到的主要結(jié)果如下:（1）凹凸棒對(duì)復(fù)合膜性能的增強(qiáng)效果整體上更加的顯著,海泡... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

纖維素結(jié)構(gòu)式

一維納米材料增強(qiáng)纖維素基復(fù)合膜的構(gòu)筑及性能研究-4-圖1.2(a)直鏈淀粉；(b)支鏈淀粉結(jié)構(gòu)式Bhat等人[29]將從油棕廢液中分離出來(lái)的木質(zhì)素作為增強(qiáng)相加入淀粉基薄膜中以改善其性能。研究表明，木質(zhì)素的摻入可以改善復(fù)合膜的機(jī)械性能和阻隔性能，顯著降低復(fù)合膜的透濕性，提高了耐水性和密封強(qiáng)度。僅加入3wt.%的木質(zhì)素，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度就提高了44.8%，而加入1wt.%木質(zhì)素的復(fù)合膜的水蒸氣透過(guò)率從0.017gmm/m2hKPa降低到0.011gmm/m2hKPa。Hernandez等人[30]采用簡(jiǎn)單的流延成膜法成功制備了富含多酚的迷迭香提取物與木薯淀粉復(fù)合膜。研究表明，隨著多酚物質(zhì)含量的增加，復(fù)合膜的抗氧化性也增加，且復(fù)合膜表面疏水性也受到影響，接觸角提高了40%，另外，多酚的存在也增強(qiáng)了復(fù)合膜的抗紫外線性能。作為由天然材料制備而成的復(fù)合物，此復(fù)合膜也表現(xiàn)出了較高的生物降解性。Amir等人[31]利用響應(yīng)面法分析研究了鈉蒙脫石/甘油對(duì)玉米淀粉膜性能的影響。結(jié)果表明，鈉蒙脫石在216nm-266nm范圍內(nèi)會(huì)吸收紫外線，同時(shí)增加了淀粉復(fù)合膜的疏水性，提高了復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度。另一方面，甘油會(huì)提高復(fù)合膜的親水性，但是隨著甘油含量的增加，復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度急劇下降。Alix等人[32]將聚己內(nèi)酯和殼聚糖加入到淀粉基膜中后采用擠壓或共擠壓法制備復(fù)合膜，研究聚己內(nèi)酯和殼聚糖對(duì)復(fù)合膜的抗菌性和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，聚己內(nèi)酯的加入可提高復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度，但是復(fù)合膜的韌性卻相應(yīng)的降低了，同時(shí)復(fù)合膜的吸水性也會(huì)降低。殼聚糖的加入則顯著提高了復(fù)合膜的抗菌性，最高可降低90%的細(xì)菌粘附。1.2.3殼聚糖復(fù)合膜殼聚糖（Chitosan，β-（1，4）-2-氨基-2-脫氧-D葡萄糖）是甲殼素的脫乙�；a(chǎn)物，一般把脫乙酰度大于55%的甲殼素稱為殼聚糖，且隨脫乙酰度的增高，?

物中的低等藻類和真菌的細(xì)胞壁中，是一種儲(chǔ)量極為豐富的自然資源，是地球上產(chǎn)量?jī)H次于纖維素的第二大可再生資源。殼聚糖為白色或灰白色片狀或粉狀固體，不溶于水和堿液，但可溶于稀的鹽酸、硝酸等無(wú)機(jī)酸，以及大多數(shù)的有機(jī)酸之中，并且無(wú)毒、可生物降解、生物相容性好[33]。殼聚糖及其衍生物可用于制備醫(yī)學(xué)材料，在抗菌和藥物緩釋等方面有大量的研究應(yīng)用[34]，而作為絮凝劑和吸附劑材料在工業(yè)及生活廢水處理中也有研究[35]。殼聚糖來(lái)源豐富、生物相容性好、成膜性好且有一定的抗菌性，可制備食品包裝膜以替代塑料包裝[36]。圖1.3殼聚糖結(jié)構(gòu)式Bourbon等人[37]采用流延成膜法制備了含有不同蛋白質(zhì)類化合物（從乳清蛋白濃縮物中提取的肽鏈、糖醛縮肽和乳鐵蛋白）的殼聚糖基復(fù)合膜，并研究了復(fù)合膜的力學(xué)性能和阻隔性能。研究表明，在復(fù)合膜中加入糖醛縮肽和乳鐵蛋白使其拉伸強(qiáng)度大幅度降低，但是復(fù)合膜的斷裂伸長(zhǎng)率隨著乳鐵蛋白含量的增加而顯著提升。另外，蛋白質(zhì)類化合物的加入會(huì)影響殼聚糖基膜的氣體滲透性，乳鐵蛋白的加入會(huì)顯著降低復(fù)合膜的水蒸氣滲透性和氧氣的滲透性，糖醛縮肽的加入會(huì)降低復(fù)合膜的氧氣滲透性，而二氧化碳的滲透性會(huì)隨著所有蛋白質(zhì)類化合物的加入而下降。Pranoto等人[38]分別制備了大蒜油和傳統(tǒng)食品防腐劑山梨酸鉀添加的的殼聚糖基膜，通過(guò)與大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠傷寒沙門氏菌、李斯特菌和蠟樣芽胞桿菌進(jìn)行活性實(shí)驗(yàn)來(lái)比較不同濃度、不同抗菌劑之間的抑菌效果。利用傅里葉變換紅外光譜分析基體與添加劑之間的相互作用，進(jìn)而研究復(fù)合膜的力學(xué)性能和阻隔性能。結(jié)果表明，當(dāng)殼聚糖膜中的大蒜油含量、山梨酸鉀和細(xì)菌素含量分別至少在100ul/g、100mg/g、51000IU/g時(shí)，復(fù)合膜對(duì)金黃色葡萄球菌、李斯特菌和蠟樣芽胞桿菌有抑制效

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]埃洛石納米管/聚乙烯醇-淀粉復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)與性能[J]. 王松,賈志欣,周向陽(yáng),謝東,陳明周,羅遠(yuǎn)芳,賈德民.  復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2017(12)
[2]海泡石增強(qiáng)殼聚糖/玉米醇溶蛋白復(fù)合膜的制備及性能[J]. 劉娟麗,李興旺,黃大建.  精細(xì)化工. 2015(04)
[3]有機(jī)改性凹凸棒石及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王冰鑫,雷西萍.  硅酸鹽通報(bào). 2015(03)
[4]油菜籽蛋白質(zhì)瓊脂復(fù)合膜的性能研究[J]. 張文宇,成蘭英.  精細(xì)化工. 2014(09)
[5]魔芋葡甘聚糖/凹凸棒土復(fù)合膜的制備與表征[J]. 覃崠益,于金超,彭志勤,胡智文.  功能材料. 2012(21)

博士論文
[1]醋酸纖維素基納米纖維膜制備及其在蛋白質(zhì)分離與純化的應(yīng)用[D]. 蘭天.北京理工大學(xué) 2016
[2]多糖基可食用膜成膜機(jī)理及水分子對(duì)膜的影響[D]. 肖茜.江南大學(xué) 2012
[3]羥丙基甲基纖維素的接枝改性、化學(xué)修飾及應(yīng)用性能研究[D]. 王麗麗.天津大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于功能化納米材料構(gòu)建的光電傳感器及其應(yīng)用研究[D]. 尹文碩.青島科技大學(xué) 2019
[2]埃洛石基復(fù)合材料的合成、表征及性能研究[D]. 程榮卿.內(nèi)蒙古大學(xué) 2019
[3]細(xì)菌纖維素的制備、修飾及在面膜中的應(yīng)用[D]. 唐靜.河南工業(yè)大學(xué) 2019
[4]改性天然礦物材料凹凸棒土對(duì)電鍍廢水重金屬的吸附[D]. 張帥.青島大學(xué) 2019
[5]復(fù)合改性海泡石的制備及其對(duì)Pb2+的吸附性能研究[D]. 潘婷.廣東工業(yè)大學(xué) 2019
[6]基于海藻酸鈉復(fù)合改性吸附材料的制備及對(duì)重金屬離子的吸附研究[D]. 孫朝輝.長(zhǎng)安大學(xué) 2019
[7]兩性表面活性劑改性海泡石吸附去除廢水中的Cu、Zn和四環(huán)素[D]. 王雨涵.西南大學(xué) 2019
[8]可生物降解淀粉/聚乳酸多層復(fù)合膜的制備及其應(yīng)用研究[D]. 周曉明.華南理工大學(xué) 2018
[9]綠色化學(xué)手段實(shí)現(xiàn)二維納米材料（MoS2、WS2、BN）的功能化及其應(yīng)用研究[D]. 仝欣.鄭州大學(xué) 2018
[10]改性羧甲基纖維素鈉聚合物的合成及在水泥基材料中的應(yīng)用[D]. 呂高磊.東北林業(yè)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：2991302