離子化細菌纖維素/聚苯胺復(fù)合凝膠電解質(zhì)的研究
發(fā)布時間:2021-07-04 01:34
隨著有源醫(yī)療植入器械的發(fā)展,植入式燃料電池的研究和開發(fā)越來越受到重視。植入式電池一般包括陽極、陰極、分離膜和液體電解質(zhì)。然而,液體電解質(zhì)卻存在易泄露和爆炸的問題。凝膠聚合物電解質(zhì)兼具液體電解質(zhì)離子快速傳輸,和固體電解質(zhì)有效防止漏液的特點,近年來越來越多地被用于取代液體電解質(zhì)。但是凝膠聚合物電解質(zhì)存在與電極之間接觸電阻高,離子遷移受阻,離子電導(dǎo)率較低等問題,并且,現(xiàn)有的凝膠電解質(zhì)生物相容性較差,難以在體內(nèi)使用,限制了其發(fā)展。本文針對凝膠聚合物電解質(zhì)現(xiàn)存的一些問題,以具有發(fā)達三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和豐富化學(xué)基團的納米細菌纖維素為基體,采用原位聚合法制備得到細菌纖維素/聚苯胺(BC/PANI)復(fù)合凝膠電解質(zhì)膜,并對不同條件下的復(fù)合膜性能進行研究,得到最佳反應(yīng)條件。此外為提高電解質(zhì)膜的離子電導(dǎo)率,創(chuàng)新性地分別選擇三種不同電離強度的基團(羧甲基、羧酸根、磺酸根)對BC進行活化改性,在BC骨架上引入羧甲基、羧酸根以及磺酸根,并與PAN1復(fù)合,得到改性BC/PANI復(fù)合凝膠電解質(zhì)膜。比較了不同基團對電解質(zhì)膜微觀形貌、電化學(xué)性能、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性及生物相容性等的影響,并對其離子傳導(dǎo)機理進行分析。得到研究成果如...
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
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?北京科技大學(xué)博±學(xué)位論文優(yōu)良性能心?W,其在醫(yī)學(xué)材料和生物載體上的應(yīng)用日益受到人們的關(guān)注。??2.4.1細菌纖維素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)??從化學(xué)組成上來看,細菌纖維素巧C)與植物纖維素有著相似的化學(xué)結(jié)構(gòu),??都是由D-化喃型葡萄糖單體W?P-1,4-糖昔鍵連接而形成的一種無分支、大子直鏈聚合物,具有(C6HlO〇5)n的組成,直鏈間彼此平行,不呈螺旋構(gòu)象,??又稱(3-1,4-葡聚糖為了保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,相鄰的冊喃型葡萄糖的6個原子并不在一個平面上,而是呈穩(wěn)定的椅狀立體結(jié)構(gòu),如圖2-3所示。圖2-4是植物纖維與細菌纖維素掃描電鏡得到的顯微結(jié)構(gòu)圖。?’??
(4)生物醫(yī)用領(lǐng)域??由于納米細菌纖維素有著非常優(yōu)異的生物相容性和生物降解性,如今其??在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用的報道越來越多(圖2-6)。BC的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與人類??皮膚的細胞外基質(zhì)類似,其自身可作為抵擋外來感染的屏障,同時其納米??網(wǎng)孔可W用來作為藥物傳送的潛在通邀"1;此外BC可有效控制傷口滲出物??并給傷口提供濕潤的環(huán)境,從而促進傷曰的愈合twi。因此,BC可^文用來作為??治療燒傷等創(chuàng)傷的敷料。但BC不具有傷口治療的重要要求即抑菌性。為獲得??功能性的傷口敷料,至今,很多研究者己經(jīng)探究了基于BC的多種體系:BC-??納米銀(原位還原)["’"],BC-氯化苯甲怪較(機械復(fù)合)同,BC-AgC臘??(原位復(fù)合)[SW,BC-殼聚糖、BC-PEG、BC-明膠(機械復(fù)合)isi],BC-賴??胺噫巧銀(超聲震蕩輔助復(fù)合)t82l等。此外,BC在其他方面的應(yīng)用也有報道,??如:軟骨支架t83’W,牙科移植物IMl,神經(jīng)再生材料[86],人造血管W'88],藥物??釋放系統(tǒng)twj等。??-14-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚苯胺類復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進展[J]. 竇成福,張玉梅. 寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[2]納米銀在細菌纖維素凝膠膜中的原位合成及性能表征[J]. 吳健,鄭裕東,高爽,郭佳,崔秋艷,丁尋,陳曉華. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2013(01)
[3]細菌纖維素凝膠聚合物電解質(zhì)的制備與性能[J]. 尹璐,王彪,王華平,鐘春燕. 東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[4]MTT法和CCK-8法檢測懸浮細胞增殖的比較[J]. 侯春梅,李新穎,葉偉亮,曹曦元,肖鶴,黎燕. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊. 2009(04)
[5]細菌纖維素在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用[J]. 譚玉靜,洪楓,邵志宇. 中國生物工程雜志. 2007(04)
[6]微生物燃料電池研究進展[J]. 楊冰,高海軍,張自強. 生命科學(xué)儀器. 2007(01)
[7]微生物燃料電池及其應(yīng)用研究進展[J]. 詹亞力,張佩佩,閆光緒,王嘉麟,郭紹輝. 現(xiàn)代化工. 2007(01)
[8]酶生物燃料電池[J]. 劉強,許鑫華,任光雷,王為. 化學(xué)進展. 2006(11)
[9]生物燃料電池酶電極電化學(xué)性能研究[J]. 呂豐,許鑫華. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2006(02)
[10]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報. 2005(05)
碩士論文
[1]導(dǎo)電聚合物/細菌纖維素納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王歡歡.南京理工大學(xué) 2012
本文編號:3263757
【文章來源】:北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:165 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2-2紫外線照射制備PVA/HEMA巧膠巧合物電解質(zhì)I川??Fig.?2-2?Preparation?of?PVA/HEIMA?membranes?by?UV?radiation?method*^'!??
?北京科技大學(xué)博±學(xué)位論文優(yōu)良性能心?W,其在醫(yī)學(xué)材料和生物載體上的應(yīng)用日益受到人們的關(guān)注。??2.4.1細菌纖維素結(jié)構(gòu)與性質(zhì)??從化學(xué)組成上來看,細菌纖維素巧C)與植物纖維素有著相似的化學(xué)結(jié)構(gòu),??都是由D-化喃型葡萄糖單體W?P-1,4-糖昔鍵連接而形成的一種無分支、大子直鏈聚合物,具有(C6HlO〇5)n的組成,直鏈間彼此平行,不呈螺旋構(gòu)象,??又稱(3-1,4-葡聚糖為了保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,相鄰的冊喃型葡萄糖的6個原子并不在一個平面上,而是呈穩(wěn)定的椅狀立體結(jié)構(gòu),如圖2-3所示。圖2-4是植物纖維與細菌纖維素掃描電鏡得到的顯微結(jié)構(gòu)圖。?’??
(4)生物醫(yī)用領(lǐng)域??由于納米細菌纖維素有著非常優(yōu)異的生物相容性和生物降解性,如今其??在生物醫(yī)用領(lǐng)域應(yīng)用的報道越來越多(圖2-6)。BC的纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與人類??皮膚的細胞外基質(zhì)類似,其自身可作為抵擋外來感染的屏障,同時其納米??網(wǎng)孔可W用來作為藥物傳送的潛在通邀"1;此外BC可有效控制傷口滲出物??并給傷口提供濕潤的環(huán)境,從而促進傷曰的愈合twi。因此,BC可^文用來作為??治療燒傷等創(chuàng)傷的敷料。但BC不具有傷口治療的重要要求即抑菌性。為獲得??功能性的傷口敷料,至今,很多研究者己經(jīng)探究了基于BC的多種體系:BC-??納米銀(原位還原)["’"],BC-氯化苯甲怪較(機械復(fù)合)同,BC-AgC臘??(原位復(fù)合)[SW,BC-殼聚糖、BC-PEG、BC-明膠(機械復(fù)合)isi],BC-賴??胺噫巧銀(超聲震蕩輔助復(fù)合)t82l等。此外,BC在其他方面的應(yīng)用也有報道,??如:軟骨支架t83’W,牙科移植物IMl,神經(jīng)再生材料[86],人造血管W'88],藥物??釋放系統(tǒng)twj等。??-14-??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚苯胺類復(fù)合材料在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究進展[J]. 竇成福,張玉梅. 寧夏醫(yī)科大學(xué)學(xué)報. 2013(03)
[2]納米銀在細菌纖維素凝膠膜中的原位合成及性能表征[J]. 吳健,鄭裕東,高爽,郭佳,崔秋艷,丁尋,陳曉華. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2013(01)
[3]細菌纖維素凝膠聚合物電解質(zhì)的制備與性能[J]. 尹璐,王彪,王華平,鐘春燕. 東華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(03)
[4]MTT法和CCK-8法檢測懸浮細胞增殖的比較[J]. 侯春梅,李新穎,葉偉亮,曹曦元,肖鶴,黎燕. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院院刊. 2009(04)
[5]細菌纖維素在生物醫(yī)學(xué)材料中的應(yīng)用[J]. 譚玉靜,洪楓,邵志宇. 中國生物工程雜志. 2007(04)
[6]微生物燃料電池研究進展[J]. 楊冰,高海軍,張自強. 生命科學(xué)儀器. 2007(01)
[7]微生物燃料電池及其應(yīng)用研究進展[J]. 詹亞力,張佩佩,閆光緒,王嘉麟,郭紹輝. 現(xiàn)代化工. 2007(01)
[8]酶生物燃料電池[J]. 劉強,許鑫華,任光雷,王為. 化學(xué)進展. 2006(11)
[9]生物燃料電池酶電極電化學(xué)性能研究[J]. 呂豐,許鑫華. 國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志. 2006(02)
[10]導(dǎo)電聚苯胺的合成、結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用[J]. 景遐斌,王利祥,王獻紅,耿延候,王佛松. 高分子學(xué)報. 2005(05)
碩士論文
[1]導(dǎo)電聚合物/細菌纖維素納米復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 王歡歡.南京理工大學(xué) 2012
本文編號:3263757
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