不同干燥条件下壳聚糖膜表面的微观结构及微观力学性能
壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构及其对释药性能的影响
壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构及其对释药性能的影响引言:壳聚糖(Chitosan)是一种生物可降解的聚合物,具有广泛的应用前景。
与之相伴的是聚丙烯酸(Poly(acrylic acid),简称PAA)共聚合体的组合。
研究壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构以及其对释药性能的影响,对于探索此类聚合物的药物传递潜力具有重要意义。
1. 壳聚糖与聚丙烯酸的共聚合物制备方法壳聚糖与聚丙烯酸的共聚物通常通过化学交联或物理混合的方法制备。
化学交联利用交联剂(如胺化剂)与壳聚糖与聚丙烯酸反应形成三维网络结构,而物理混合则是简单地将两种聚合物物理混合而得。
这两种方法对于制备不同微观结构的共聚物具有一定的影响。
2. 壳聚糖与聚丙烯酸的微观结构分析共聚物的微观结构可以通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)和核磁共振(NMR)等分析技术进行表征。
这些技术的应用可以揭示共聚物的形貌、结构和分子组成等信息。
壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构通常呈现出交联的网状结构或物理混合的分散态结构。
3. 壳聚糖与聚丙烯酸共聚物对释药性能的影响壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构对其释药性能具有重要的影响。
首先,网络结构可以提供更大的物理阻滞作用,限制药物分子的扩散速率,从而实现缓慢释药。
其次,壳聚糖与聚丙烯酸的分子组成及其相互作用可以调节释药速率。
例如,壳聚糖的水溶性使得共聚物对于水溶性药物的释放速率较快,而聚丙烯酸的离子性质可以使共聚物对于阳离子药物具有更好的缓慢释放性能。
4. 应用前景由于壳聚糖与聚丙烯酸共聚物具有可调控的微观结构和良好的释药性能,因此在药物传递领域具有广泛的应用前景。
共聚物可以用于制备控制释药的纳米颗粒、水凝胶和水凝胶微球等,以实现特定药物的持续释放。
此外,共聚物还可以用于控制药物在特定部位的附着性和生物黏附性,从而进一步提高药物的传递效率。
结论:壳聚糖与聚丙烯酸共聚物的微观结构对其释药性能具有重要的影响。
壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的微观结构表征
壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的微观结构表征引言:壳聚糖与聚丙烯酸是两种常用的生物材料,其共混膜的制备及微观结构表征是目前研究的热点。
这种共混膜具有多种应用潜力,如在医药领域、食品包装以及环境保护中等。
本文将重点讨论壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的制备方法以及其微观结构的表征方法。
共混膜的制备方法:共混膜的制备方法有许多种,其中溶液共混法是最常用的方法之一。
首先,用无水醇或有机溶剂将壳聚糖和聚丙烯酸分别溶解成适当的浓度,然后将两种溶液按照一定的比例混合,经过搅拌和超声处理等方法使两种材料均匀混合。
接着,将混合溶液均匀涂布在平整的基底上,通过自由干燥或烘箱干燥的方式,将溶液中的溶剂挥发掉,得到共混膜。
微观结构表征方法一:扫描电镜扫描电镜是一种常用的表征材料微观结构的方法,它可以通过扫描样品表面,获得高分辨率的图像。
对于壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的微观结构表征,扫描电镜可以显示出混合材料的表面形貌和表面结构。
通过扫描电镜观察共混膜的表面可以判断出共混膜的均匀性和致密程度。
微观结构表征方法二:傅里叶变换红外光谱傅里叶变换红外光谱(FTIR)是一种常用的分析方法,可以用来研究材料的化学组成和结构。
对于壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的微观结构表征,FTIR可以检测膜中官能团的种类和含量,以及发现共混膜中可能存在的相互作用。
通过FTIR分析,可以了解共混膜中壳聚糖和聚丙烯酸之间的相互作用,进而探究共混膜的微观结构。
微观结构表征方法三:X射线衍射X射线衍射是一种常用的材料结构表征方法,可用于研究材料的晶体结构和分子排列方式。
对于壳聚糖与聚丙烯酸共混膜的微观结构表征,X射线衍射可以提供共混膜的晶体结构信息,包括晶格常数、结晶度等。
通过X射线衍射分析,可以了解共混膜中壳聚糖和聚丙烯酸分子的排列方式和相互作用,有助于揭示共混膜的微观结构。
结论:壳聚糖与聚丙烯酸共混膜是一种有着广泛应用潜力的复合材料。
通过溶液共混法制备共混膜,可以得到均匀的混合材料。
壳聚糖基膜及其载药膜的构建与性能研究
壳聚糖基膜及其载药膜的构建与性能研究壳聚糖是一种自然活性天然多糖,也是一种重要的生物大分子,在医药、食品、农业等多个领域有着广泛的应用,具有良好的生物相容性、可溶性和抗菌活性等优异的特性,是一种有效的生物载体,能够载体药物并促进其释放,从而实现药物的精准控制释放。
近年来,研究者们利用壳聚糖与其他组分构建复合膜,实现有针对性的药物载体,取得了一定的研究成果。
壳聚糖基膜是利用壳聚糖与其他组分(如水杨酸、磷酸盐等)制备的复合膜结构,具有良好的生物安全性、耐受性和透析性等特性,可以用于封装药物,并在身体内以有针对性的方式释放药物,可以提供药物的匹配性和对抗细菌的能力,实现药物的精准控制释放。
首先,壳聚糖基膜的构建方面,研究者采用移液法或溶液凝胶法制备壳聚糖复合膜,可在复合膜表层添加抗菌剂、抗炎剂等药物,从而实现药物的精准控制释放;其次,壳聚糖基膜也可以通过三碳交联技术在膜层表面添加活性基团(如水杨酸、磷酸盐等),从而将壳聚糖固定在膜层表面,形成特定结构,并改变复合膜表面特性,改善药物释放性能。
此外,研究者也通过结构分析以及改性处理,从而改善壳聚糖复合膜的性能,提高其生物安全性和透析性,促进药物的持久释放,达到持续治疗的效果,进而实现药物的有效控制释放,可以有效改善药物的药效疗效。
总之,壳聚糖复合膜是一种具有良好生物安全性、耐受性和药物释放性等优点的药物载体,能够以有针对性的方式释放药物,可以有效地实现药物的精准控制释放,取得良好的药效以及尽可能降低药物的副作用。
因此,继续加强对壳聚糖基膜的研究,探索其载体特性和释放机理,将有助于临床药物的有效控制释放,最终达到更好的治疗效果。
壳聚糖基膜作为一种新型生物相容型药物载体,具有良好的生物安全性、耐受性和药物释放性等特性,将在医药及其他多个领域应用,实现药物的针对性控制释放,取得更好的药效和治疗效果。
因此,继续加强对壳聚糖基膜的构建及其性能研究,将有助于临床药物的精准释放,提高治疗效果,给患者提供科学合理、安全可靠的药物治疗方案。
各向同性热解炭涂层的微观结构及力学性能
各向同性热解炭涂层的微观结构及力学性能李威龙,张建辉【摘要】摘要:采用准稳态流化床沉积工艺制备了各向同性热解炭涂层材料,利用X射线衍射、偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜对所制备的涂层材料进行观察,并对其热处理前后的力学性能进行了测试.结果表明,该涂层材料结构均匀,孔隙较少,主要由直径约为0.5~1 μm的类球形颗粒堆积而成,颗粒之间由片层状热解炭相连,材料内部只有乱层结构热解炭和β-SiC两种物相.此外,所制备的涂层材料还具有较高的纳米硬度和弹性模量,在热处理之后,材料的弹性模量保持不变,纳米硬度略有降低.【期刊名称】杭州电子科技大学学报【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5【关键词】热解炭;微观结构;力学性能0 引言热解炭(Pyc)是气态碳氢化合物在热基体表面通过脱氢作用而形成的炭材料[1].起初热解炭是作为核燃料的包裹材料,而随着研究的深入,热解炭不断被应用在航空、航天、电池、生物医学、机械等领域[2-4].在生物医学领域,由于热解炭具有良好的生物相容性、化学惰性及优异的力学性能,特别是在加入硅之后,还具有较强的耐磨性,是制作人工心脏瓣膜的主要材料[5-6].热解炭通常采用流化床沉积工艺制备,但由于沉积反应较为复杂并且各种参数相互影响,使得制备出的热解炭的质量难以控制,因此对热解炭的微观结构及性能的继续研究就显得很有必要.本文采用准稳态流化床化学气相沉(FBCVD)工艺制备出各向同性热解炭涂层材料,利用X射线、偏光显微镜、扫描电镜、透射电镜观察其微观结构,并利用纳米压痕仪测量了热处理前后的纳米硬度及弹性模量,同时对其微观结构与力学性能之间的关系进行了探讨.1 实验1.1 材料的制备采用FBCVD工艺,以丙烷为前驱气体、硅烷为硅源、氩气作为载气和稀释气体、氧化锆作为床层粒子,以厚度为1.5 mm、直径为25 mm并经过抛光处理的高纯度石墨圆片为基体.利用高频感应加热炉圈将炉体加热到1 250 ℃.床层粒子会在混合气体的吹动下,在炉内形成流态化.在高温下,丙烷发生热解反应,并沉积在石墨基体上,待沉积一定厚度后,停炉冷却至室温并出炉.1.2 微观结构观察方法从石墨基体上割出热解炭涂层试样,并对各面进行研磨与抛光处理.利用D8 Discover X射线衍射仪对样品进行X射线(XRD)分析;利用XPV-203E型偏光显微镜(PLM)对热解炭的光学特征进行分析;利用JSM-5610LV扫描电镜(SEM)对样品的断面形貌进行观察分析;样品经过机械减薄和离子减薄后,制成透射电镜所需样品,再利用FEI Tecnai G2 F30 S-Twin型透射电子显微镜(TEM)观察样品的微观结构.1.3 力学性能测试将沉积得到的热解炭样品重新放回沉积装置中进行热处理,热处理温度为1 350 ℃,通入氩气进行保护,在保温1 h后随炉冷却至室温并取出.采用MTS 公司生产的NANO G200型纳米压痕仪分别对热处理前及热处理后的样品进行纳米压痕测试,所用压头为Berkovich三棱锥压头,最大压痕深度为2 000nm.2 结果与分析2.1 微观组织结构观察图1为热解炭涂层材料的XRD图谱.XRD图谱分析结果表明,所制备的热解炭涂层含有两种物相:乱层结构热解炭和β-SiC.观察热解炭的衍射曲线可以发现,(002)衍射峰较强但不尖锐,其余的衍射线较小且不明显,符合乱层结构的特征[7].根据Bragg和Scherrer公式计算得到制备的热解炭涂层材料的石墨片层间距d002为0.347 6 nm,晶粒尺寸Lc为3.15 nm.图2为热解炭的偏振光照片.图2中,较暗的部分为石墨基体,结构较为疏松,较亮的部分为沉积的热解炭.观察沉积的热解炭可以发现,在热解炭内部均匀地分布着一些形状不规则的闭合孔隙,这些孔隙的存在使得材料的密度降低.在用偏光显微镜观察抛光表面时,转动样品光线无明显变化,并且没有观察到十字消光线,表现出各向同性热解炭特征[8].图3为热解炭的SEM照片,从图3中可以看出,热解炭样品的断面形貌呈现颗粒状结构,片层无明显的取向,符合各向同性热解炭的特征[9].观察热解炭断面照片可以发现,所制成的热解炭主要由直径大约为0.5~1 μm的类球形颗粒无序的堆积而成,并且相邻的类球形颗粒之间有部分的融并现象,在类球形颗粒无取向的堆积过程中,颗粒间形成了一些闭合孔隙,这些孔隙对材料的密度和力学性能有较大的影响[7].另外,观察在制样时颗粒球被剥去而留下的凹坑可以发现,类球形颗粒是被片层状热解炭所包裹,并且片层状结构将类球形颗粒球紧密相连.图4为类球形颗粒的内部TEM照片.从图4(a)中可以看出,类球形颗粒内部有着更为精细的结构,它是由核-壳结构组成[9].在其中心区域是直径约为50 nm 呈现多边形状的石墨多晶内核,为气固二相异质形核中心[10].核是均匀地向四周进行生长,生长的层结构逐层向外推进,形成核-壳结构.图4(b)是壳结构高倍照片,从图4(b)中可以看出,壳层排列相对整齐,具有一定的取向性.2.2 力学性能测试图5为热处理前后热解炭材料的载荷-位移曲线.从图5中可以看出,热解炭的加载和卸载曲线几乎完全重合,是典型的脆性材料性质[11],在加载的过程中,涂层表面先是发生弹性变形,而随着载荷的增加塑性变形逐渐出现,卸载的过程是弹性形变恢复的过程.对于载荷-位移曲线,加载曲线的积分面积是作的总功,而卸载曲线的积分面积是弹性分量,塑性功部分就是加载曲线和卸载曲线包围部分的面积[12],从图5中可以看出,热处理之后的塑性功略大于热处理前,这说明热处理后的热解炭在实验过程中发生了很小的塑性变形.图6为热处理对热解炭涂层的力学性能影响.从图6中可以看出,热处理前热解炭涂层的纳米硬度为5.0 GPa,弹性模量为32 GPa,再经高温处理之后,热解炭涂层的纳米硬度有所降低,减小到4.7 GPa,而弹性模量保持不变,仍为32 GPa.3 讨论国内外文献中提出了很多CVD制备的热解炭沉积机理模型,主要有:分子沉积机理、液滴机理、固态粒子机理、黏滞小液滴机理等[13-15].但由于热解炭的沉积过程极其复杂,各学者之间还没达成共识.本实验采用FBCVD工艺制备热解炭,热解炭的沉积一般主要包括以下几个步骤:1)热解.在高温下,丙烷气体发生热解,生成线性分子及芳香烃,然后经过一系列的反应生成大分子的稠环芳香烃(PAHS);2)成核.随着热解反应的进行,当气相中出现饱和蒸汽压后,PAHS便会发生液化形成具有一定粘度的液滴;3)生长.液滴在生成以后,会通过与其他液滴发生融合及PAHS在其表面的加聚反应进行生长;4)炭化.在流态化的气氛中,当液滴碰撞到石墨基体,便会沉积到石墨基体上,并与先前沉积的热解炭发生部分融并,最后脱氢炭化形成热解炭固体颗粒.在液滴长大的过程中,当气相中生成的热解产物在碰撞到液滴之后,便会在液滴表面发生加聚反应,由于粘性液滴具有一定的流动性,加聚在液滴表面的热解产物便会以液滴为核心发生重排,随着加聚反应的不断进行,会在液滴表面形成一层壳状结构并包裹着液滴,而后液滴就这样逐层往外生长,形成球状结构,在中心的液滴完全炭化后,形成多边形结构.最终形成如图4(a)所观察到的核-壳结构.在扫描电镜下,观察到样品断面形貌主要有类球形颗粒无取向的堆积而成,在颗粒球之间偶有孔隙存在,并且在类球形颗粒外面包裹着一层片层状结构热解炭.根据材料的结构特征,认为在本实验的沉积温度和浓度下,沉积主要是以类球形颗粒沉积为主,线性分子沉积为辅,当类球形颗粒沉积到基体上之后,会被线性分子所包裹,形成片层状结构,并将类球形颗粒紧密粘接到一起.由于类球形颗粒为主要的结构单元,在类球形颗粒沉积到基体上后会因颗粒间的相互连接而形成一些孔隙.材料的微观结构对其性能特性有着直接的影响.由于本实验所制备热解炭由类球形颗粒组成,所以宏观性能表现出各向同性,同时由于材料较为致密,孔隙少,石墨化程度低等因素使得材料具有较高的弹性模量和纳米硬度[7].另外,弹性模量是材料内部原子结合力的一种度量[16],原子结合能和配位数越高,键长越小,则弹性模量越大[12].乱层结构炭是网平面二维有序而三维无序的堆积,而石墨是网平面三维有序的堆积,在经高温热处理后,乱层结构会向三维有序的石墨结构转变,层间距减小,层间作用力增大,弹性模量会随之增加.本实验的热解炭样品也经1 350 ℃的高温热处理,但其热处理前后弹性模量保持不变,这是由于所制备的热解炭为各向同性热解炭,这类热解炭较难石墨化[8],即使经过高温处理,其石墨化也很低.纳米硬度是材料对接触载荷承受能力的度量[17],乱层结构碳的硬度相比于石墨结构大很多[12],在经过高温处理后,包裹在类球形颗粒表面的片层状热解炭发生部分石墨化,结果导致热处理后样品的纳米硬度有所降低.4 结束语本文采用FBCVD工艺制备出热解炭涂层材料,结果表明:制备的涂层材料只有乱层结构热解炭和β-SiC两种物相,主要由直径约为0.5 ~1 μm的类球形颗粒无序堆积而成,材料呈现出均匀的各向同性结构,其中也均匀地分布些闭合孔隙.材料的纳米硬度为5.0 GPa,弹性模量为32 GPa,由于所制备的材料较难石墨化,在经过高温热处理之后,弹性模量基本保持不变,而纳米硬度略有降低.参考文献:[1]李克智,和永岗,李贺军,等.化学气相沉积低温热解炭的微观组织结构与沉积模型[J].新型炭材料,2012,27(2):81-86.[2]BOKROS J C. 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壳聚糖膜的制备及性能测定
壳聚糖膜的制备及性能测定赵丽丽;解则安;李露;于世涛【摘要】HAc As the solvent to dissolve chitosan(Mη = 1. 17 × 106 ),then casted and dried the solution in the glass culture dish,which was soaked in the NaOH solution later,and than washed and dried the wet film to obtain the dry film. The effects of factors were examined,such as concentration of HAc,chitosan concentration,NaOH concentration,soaking time,and amount of glycerol,etc. The obtained optimum con-ditions were 3% HAc,1. 5% chitosan,6% NaOH,soaking time 3 h,and amount of glycerol 8% . Under the above conditions,the tensile strength of chitosan membrane was 88. 74 MPa and the elongation at break was 14. 3% .%以醋酸(HAc)为溶剂溶解原料壳聚糖(黏均分子量117万),流延烘干,经氢氧化钠溶液浸泡,洗涤干燥制得壳聚糖膜。
详细考察了 HAc 浓度、原料浓度、NaOH 浓度、碱液浸泡时间、增塑剂用量等因素对膜拉伸性能的影响。
确定了最佳反应条件,即 HAc 浓度3%,原料浓度1.5%,NaOH 浓度6%,碱液浸泡时间3 h,甘油加入量8%。
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征一、本文概述随着科学技术的不断发展,高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
壳聚糖作为一种天然高分子材料,因其具有良好的生物相容性、生物降解性和无毒无害等特性,被广泛应用于医药、食品、农业、环保等领域。
特别是在膜材料制备方面,壳聚糖基膜材料因其独特的结构和性能,受到了广泛关注。
本文旨在探讨壳聚糖基膜材料的制备方法、性能特点以及结构表征,以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文将首先介绍壳聚糖的基本结构和性质,为后续的研究提供理论基础。
随后,将详细阐述壳聚糖基膜材料的制备方法,包括溶液浇铸法、相转化法、静电纺丝法等,并分析各种方法的优缺点。
在此基础上,本文将重点研究壳聚糖基膜材料的性能特点,如机械性能、亲水性、渗透性、生物相容性等,并通过实验数据对比分析不同制备方法对膜材料性能的影响。
本文还将对壳聚糖基膜材料的结构表征进行深入探讨,利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)等现代分析手段,揭示壳聚糖基膜材料的微观结构和形貌特征。
通过红外光谱(IR)、射线衍射(RD)等分析方法,进一步探讨壳聚糖基膜材料的分子结构和结晶性能。
本文将对壳聚糖基膜材料的应用前景进行展望,分析其在水处理、生物医学、药物载体等领域的潜在应用价值,并提出未来研究的方向和建议。
本文旨在为壳聚糖基膜材料的研究和应用提供全面、系统的理论和实验依据,为推动相关领域的发展做出贡献。
二、壳聚糖基膜材料的制备壳聚糖基膜材料的制备过程通常包括溶液制备、成膜以及后续处理三个主要步骤。
壳聚糖由于其高分子量和良好的水溶性,是制备膜材料的理想选择。
将壳聚糖粉末溶解在适当的溶剂中,常用的溶剂包括醋酸、乳酸等有机酸。
在溶解过程中,需要控制溶液的温度和pH值,以保证壳聚糖能够完全溶解并且保持稳定。
同时,根据需要,可以在溶液中加入增塑剂、交联剂等添加剂,以改善膜材料的性能。
成膜过程是将壳聚糖溶液转化为膜的关键步骤。
壳聚糖膜的制备及性能研究
从纯壳聚糖膜在酸溶液中的耐受性试验来看, 纯壳聚糖膜在乙酸、盐酸溶液中先产生小气泡,逐
渐溶胀最后溶解,但不溶于硫酸溶液。
和伸长率测试数据。可以看出,随着壳聚糖溶度的
增加膜的抗拉强力呈先上升后下降形态,伸长率呈
2.3.2交联壳聚糖膜
从交联壳聚糖膜在酸溶液中的耐受性来看,交 联壳聚糖膜除能溶于乙酸溶液外,在盐酸、硫酸溶 液中均不溶解,说明通过戊二醛交联剂处理后的壳 聚糖膜耐酸性能大大提高。 2.4透光性 2.4.1纯壳聚糖膜
将39、59、79、99不同重量的壳聚糖制成的
42
液浸泡,待膜与玻璃板分离之后揭膜并分别标记、
纯壳聚糖膜,测试其吸水率结果见表l所示。可以 看出:壳聚糖膜的吸水率与壳聚糖浓度相关性不明 显,壳聚糖为79时,’膜的吸水性能最低。 表l纯壳聚糖膜吸水率 表4交联壳聚糖膜干态抗拉强度、伸长率
2.1.2交联壳聚糖膜 交联壳聚糖膜的吸水率见表2所示。可以看出: 交联壳聚糖膜吸水率随着交联剂量的增加而呈现 上升形态。在交联剂为1.Oml时交联膜的吸水率最 高为2.56。
(2)
壳聚糖(脱乙酰度≥90%),丙三醇,戊二醛 溶液(25%),乙酸(36%),氢氧化钠(≥96%),
盐酸(36%-38%),硫酸(95%一98%)。
式中:S一抗拉强度,N/m;F一试样断裂时的 拉力,N;L一试样的宽度,nl。
1.4.3耐酸性能测定 将各种膜剪成lcmX lcm大小,分别浸人不同的 酸液中,定时观察记录膜在酸液中的变化情况。 1.4.4透光性测试
文献标示码:A
干燥待用。 称取59壳聚糖溶于200ml 2%醋酸水溶液中, 加入4%的甘油lmL作为增塑剂,分别加入0.25% 的戊二醛0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8 ml、l m1
医用壳聚糖膜的制备和性能研究
VOI.17 2004年3月功能高分子学报JOurnaI Of FunctiOnaI POIymersNO.1Mar.2004医用壳聚糖膜的制备和性能研究*许勇**,洪华,钱颖,刘昌胜***(华东理工大学生物材料研究所,教育部医用生物材料工程研究中心,上海200237)摘要:研究了壳聚糖膜的制备方法和性能,探讨了壳聚糖浓度、甘油和戊二醛用量对壳聚糖膜性能的影响,并考察了膜的体外降解过程。
结果表明!=0.02的壳聚糖溶液成膜效果较好;甘油和戊二醛能显著改善壳聚糖膜的力学性能和尺寸稳定性能;溶菌酶-林格氏液中浸泡40d后膜的降解率为41.98%,满足引导组织再生材料的基本要求。
该膜作为一种潜在的生物医用材料,将具有较广阔的应用前景。
关键词:壳聚糖膜;甘油;戊二醛;交联;生物降解中图分类号:063 文献标识码: A 文章编号:1008-9357(2004)01-0055-06近年来随着引导组织再生材料的不断改良与发展,引导组织再生术(Guided Tissue RegeneratiOn,GTR)被广泛地用于牙周疾病的手术治疗,使过去许多牙周破坏严重而被视为必须拔出的牙齿得以保留。
其原理是利用生物膜覆盖病变的牙槽骨脊和根面,造成一定的膜根间隙,阻止牙龈纤维组织与根面接触,阻挡或延缓龈上皮细胞生长、愈合,选择性地使牙周韧带细胞优先占据根面,并利用细胞分化和再生能力恢复已破坏的牙周组织。
而GTR技术实施的关键是制备出合适的引导膜材料。
壳聚糖是甲壳素的脱乙酰产物,甲壳素是节肢动物如虾、蟹、昆虫等外壳的重要组成部分,是一种极为丰富的天然再生资源。
壳聚糖无毒、生物相容性好、可生物降解,加之具有良好的成膜性、可纺性、抗血凝性、促进伤口愈合和防腐抗菌等功能,作为生物医用材料倍受关注[1]。
近年来,壳聚糖作为天然医用高分子材料在可吸收手术缝合线、止血材料、伤口包扎材料以及人造皮肤等方面的研究[2,3]十分引人注目。
本文主要研究壳聚糖膜的制备及其相关性能,旨在为壳聚糖膜在组织工程中特别是作为GTR技术屏障膜的应用提供一定的信息。
功能材料中表面微观结构的构筑及其性能研究
功能材料中表面微观结构的构筑及其性能研究引言随着经济社会的发展,材料科学技术也不断进步,自然界存在的各种功能材料得到越来越广泛的研究与应用。
为使功能材料能够发挥更优秀的性能,在构筑表面微观结构方面的探索与研究日益深入。
一、功能材料中表面微观结构的构筑1.表面微观结构的构筑方法针对各种功能材料的结构特点和性能需求,科研人员采用多种手段构筑表面微观结构。
低维元件的制备来自于生物界或外部物理场的局部介入,例如,石墨烯来源于正则化的立方晶系原子网格剥离。
纳米颗粒来自化学反应或特气环境,如超临界流体。
高维材料比较多,包括各类膜、多孔材料、非晶体系等,构建方法则包括凝胶法、液晶法、压印法、干燥法等多种手段。
2.表面微观结构对功能材料的影响制备出具有特定表面微观结构的材料能够在物理、化学、生物等方面得到显著的改善。
如表面光滑的材料因其活性位点难以暴露,不利于化学反应的进行;而表面粗糙或多孔的材料因其表面积大,并且活性位点容易暴露,能够大大提升化学反应的效率。
此外,材料的细观形貌也会影响光学、磁学、电学等性质。
二、功能材料中表面微观结构的性能研究1.表面微观结构对化学反应性能的影响表面微观结构的改变会影响材料的化学反应性能。
如酸碱度、活性位点暴露程度等都可以影响催化剂的活性和选择性。
同时,可控表面微观结构构筑还能在催化剂的性能上另外带来特殊的效果,例如超级酸或超级碱的制备。
2.表面微观结构对材料光学、电学、磁学等性能的影响表面微观结构对于光学、电学、磁学等性质的调控也是材料科学领域中研究热点。
如表面微观结构的构筑不仅可以影响材料的吸收和发射光谱,还可以影响材料的电导率、电子迁移率、磁性等性质。
可控表面微观结构也为构建新型电池材料、热电材料、磁性材料等开拓了新的可能性。
3.表面微观结构对材料力学性能的影响表面微观结构的调控对于材料力学性质的影响也逐渐被发现。
如纳米材料的表面微观结构对其杨氏模量、屈服强度、蠕变行为等力学性能有显著影响。
壳聚糖薄膜材料的制备方法与性能研究
壳聚糖薄膜材料的制备方法与性能研究摘要:壳聚糖是一种天然的多糖,其在薄膜材料领域具有广泛的应用前景。
本文对壳聚糖薄膜材料的制备方法和性能进行了综述。
首先,介绍了壳聚糖的基本特性和来源,然后详细探讨了壳聚糖薄膜的制备方法,包括溶液浇铸法、溶液浮法、电化学方法等,并对各种方法的优缺点进行了比较。
随后,讨论了壳聚糖薄膜的性能,主要包括力学性能、热性能、透明性和抗菌性能等。
最后,指出了目前壳聚糖薄膜的研究存在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。
一、引言壳聚糖是一种天然的多糖,广泛存在于甲壳类动物(如虾、蟹等)和昆虫的外壳中。
由于其天然的优良性能和良好的生物相容性,壳聚糖被广泛应用于医药、食品、包装、纺织等领域。
近年来,壳聚糖薄膜材料受到了研究人员的广泛关注,其在薄膜材料领域具有巨大的潜力。
二、壳聚糖薄膜的制备方法目前,壳聚糖薄膜的制备方法主要包括溶液浇铸法、溶液浮法、电化学方法等。
溶液浇铸法是最常用的制备方法之一。
该方法通过将壳聚糖溶液倒入平板或圆盘上,然后通过挥发溶剂使溶液凝胶化,最后形成壳聚糖薄膜。
溶液浮法是一种较新的制备方法。
该方法通过在壳聚糖溶液的表面注入气体,利用气泡的浮力使壳聚糖薄膜凝胶化。
电化学方法是一种利用电极作为催化剂来促使壳聚糖溶液发生电化学反应,形成壳聚糖薄膜的制备方法。
这些方法各有优缺点,在实际应用中需要根据具体需求选择适合的制备方法。
三、壳聚糖薄膜的性能研究1.力学性能壳聚糖薄膜的力学性能是评价其使用性能的重要指标之一。
一般来说,增加壳聚糖薄膜的厚度可以提高其力学性能,但也会降低其透明性。
此外,添加适量的交联剂可以增强壳聚糖薄膜的力学性能。
2.热性能壳聚糖薄膜的热性能对其应用领域具有重要意义。
研究表明,壳聚糖薄膜的热稳定性较高,可在较高的温度下保持较好的稳定性。
此外,壳聚糖薄膜还具有较好的保温性能和隔热性能,有望在建筑、航空航天等领域得到应用。
3.透明性壳聚糖薄膜具有良好的透明性,可以作为透明包装材料或透明防护材料使用。
塑料制品的微观结构与力学性能
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力学性能:材料的强度、硬度、韧性等
聚集态结构:分子或原子的排列方式和聚集状态
关系:聚集态结构影响材料的力学性能
例子:晶态和非晶态塑料的力学性能差异
增塑剂的作用:增加塑料的柔韧性和可塑性
填料的作用:提高塑料的强度和刚度
增塑剂和填料的相互作用:影响塑料的力学性能
实例分析:不同增塑剂和填料对塑料力学性能的影响
塑料制品的应用领域与力学性能要求
塑料在汽车工业中的应用:内饰件、外饰件、发动机部件等
力学性能要求:强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等
塑料在汽车轻量化中的作用:减轻重量,提高燃油经济性
塑料在汽车安全中的作用:提高车辆安全性能,降低事故风险
塑料在电子电器中的应用广泛,如手机、电脑、家电等
塑料的微观结构对其力学性能有重要影响,如分子链排列、结晶度等
医疗领域:生物相容性、耐消毒、耐磨损
电子电器:高绝缘、耐腐蚀、耐磨损
建筑行业:高强度、耐久性、环保节能
航空航天领域:轻量化、高强度、耐高温
汽车工业:轻量化、节能减排、提高安全性
塑料废弃物的分类与处理
循环利用的技术与方法
环境保护的重要性与措施
未来研究方向与展望:提高塑料废弃物的回收率,减少环境污染,实现可持续发展
概念:通过添加金属元素或化合物,提高塑料的力学性能
优点:提高强度、硬度、耐磨性等力学性能
实例:尼龙合金、聚碳酸酯合金等
未来研究方向与展望
开发新型塑料材料,提高力学性能
研究生物降解塑料,保护环境
研究塑料材料的回收利用,实现可持续发展
研究纳米技术在塑料材料中的应用,提高性能
包装行业:环保、可降解、可循环利用
壳聚糖的结构与性质分析
壳聚糖的结构与性质分析壳聚糖(Chitosan)是一种天然生物高分子聚合物,由壳脲和壳贝殼的主要成分葡萄糖聚合而成。
在纳米级别的尺寸下,壳聚糖可以显示出各种独特的结构特性和物理性质。
本文将探讨壳聚糖的结构特征以及其对性质的影响。
首先,壳聚糖的结构可以分为三个方面:化学结构、分子结构和晶体结构。
化学结构方面,壳聚糖是由N-乙基葡萄糖胺单体通过β-(1-4)糖苷键连接而成。
壳聚糖分子由股基、酸基和股酸基组成,其中氨基和酸基的相对比例决定了壳聚糖的电荷性质。
此外,壳聚糖分子上的氨基和羟基官能团为其它官能团的引入提供了方便。
分子结构方面,壳聚糖的分子量和分子量分布对其特定应用的影响很大。
较高分子量的壳聚糖通常具有更好的生物相容性和凝胶性能。
此外,分子量也会影响壳聚糖的溶解性和可加工性。
晶体结构方面,壳聚糖在溶液中呈现出两种结晶形态,α-壳聚糖和β-壳聚糖。
α-壳聚糖具有不规则的螺旋结构,而β-壳聚糖则形成了具有良好结晶性的纤维状结构。
这两种结晶形态的转化与溶解度、晶体生长速率、热稳定性等性质有关。
接下来,我们将分析壳聚糖的性质,包括生物相容性、溶解性、凝胶性、吸附性和抗菌性。
这些性质使得壳聚糖在医药、食品、环境等领域具有广泛的应用前景。
壳聚糖具有良好的生物相容性,可以降低材料对生物体的刺激性和毒性。
其生物相容性主要与壳聚糖分子中氨基和羟基官能团的存在有关。
这些官能团可以与生物体中的细胞、蛋白质等相互作用,从而在医药领域中用于制备药物递送系统以及细胞支架等。
溶解性是壳聚糖的重要性质之一。
壳聚糖具有pH响应性溶解性,即在不同的pH值下溶解度不同。
例如,在酸性条件下,壳聚糖的溶解性较差,而在碱性条件下则可溶于水。
这种溶解性使得壳聚糖在胃肠道等特定环境中应用广泛,并可用于控释药物。
凝胶性是壳聚糖的典型性质之一。
在特定条件下,壳聚糖可以形成凝胶结构,具有高黏度和弹性,同时又能保持良好的生物相容性。
这种凝胶性质使得壳聚糖被广泛应用于组织工程和伤口愈合等领域。
壳聚糖成膜原理
壳聚糖成膜原理
壳聚糖是一种天然的高分子化合物,是甲壳素脱乙酰基后得到的衍生物。
它既有良好的抗菌、抑菌、抗病毒、免疫调节等生物活性,又可广泛应用于医药卫生、食品添加剂、化妆品等领域。
壳聚糖成膜过程中,它的分子链互相缠绕形成网状结构,与其它高分子化合物形成的交联结构相比,其分子间的相互作用力小。
由于壳聚糖分子链互相缠绕形成的网状结构,使得壳聚糖具有良好的机械性能。
壳聚糖具有很强的水溶性,易溶于热水或冷水中,溶于碱溶液时呈碱性,与酸发生反应后可变成酸性。
同时壳聚糖又是一种具有生物活性的高分子化合物,可用于医药卫生、食品添加剂、化妆品等领域。
壳聚糖还具有很强的抗氧化性。
由于壳聚糖具有这样好的性能,所以在食品工业中被广泛应用于食品保鲜与防腐等方面。
壳聚糖还可以作为一种重要的生物材料应用于各个领域。
可用于制备生物医学材料、药物缓释材料、组织工程支架材料等。
在医药卫生方面可用于制作止血带、肠衣、止血带等医用敷料和创可贴等医用辅料。
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壳聚糖复合涂膜的微观形貌变化及其对红桔的保鲜效果
壳聚糖复合涂膜的微观形貌变化及其对红桔的保鲜效果秦海容;徐丹;刘琴【摘要】Coating on postharvest fruits is a new emerging technique to extend the shelf-life of fruits.In this experiment,tangerine fruits were first dipped in chitosan (CS) and chitosan/nanodiamond (CS/ND) (ND content was 2%) composite coating solution for 2-3 min.After drying,they were stored with the untreated group (CK) and commercial fresh-keeping agent (FA) treated group at 10 ± 3 ℃,a relative humidity of 65%± 10%.Changes of weight loss,ascorbic acid content,total soluble solids content,titratable acid content,internal CO2 concentration and rotting rate of fruits were monitored.Moreover,the surface morphologies of peels and coatings of fruits were investigated periodically during storage.Results showed that CS/ND coating decreased the rotting rate of fruits during the whole storage,while CS coating was effective only during the first 7 days.Fruits with CS/ND coating showed higher content of absorbic acid and total soluble solids at the first stage of storage,but had higher content of titratable acid during the whole storage,compared to othergroups.Moreover,fruit coated by CS or CS/ND also presented higher CO2 concentration.These results revealed that CS/ND coating effectively extended the storage time and maintained qualities oftangerine.Micropores were observed on the coatings layers with the increasing of storage time.Additional ND in the coating enhanced the stability and delayed the appearance of micropores,therefore extended thepreservation time.%对采后水果进行涂膜是延长其贮藏期的新型保鲜技术.试验将红桔分别在纯壳聚糖涂膜液(CS)和壳聚糖/纳米金刚石(CS/ND)复合涂膜液(纳米金刚石质量分数为2%)中分别浸泡浸泡2~3 min后晾干,置于温度为(10±3)℃,湿度为(65±10)%的环境中贮藏,并与商业保鲜剂(FA)处理组和未处理组(CK)进行对照.定期测定红桔的失重率、抗坏血酸含量、可溶性固体含量、可滴定酸含量、内部二氧化碳浓度以及腐烂个数,并采用扫描电镜(SEM)观测果皮的微观形貌变化.结果表明,CS/ND涂膜使红桔的腐烂率在整个贮藏期间均显著降低,但CS涂膜仅在前7d 有效.CS/ND涂膜组的抗坏血酸和可溶性固形物含量在贮藏前期较高,可滴定酸含量则在整个贮藏期间均可维持较高水平,且CS和CS/ND涂膜组内部CO2浓度均高于其余2组.说明复合涂膜能有效地延长果实的贮藏期,保持较好的果实品质.随贮藏时间的延长,涂膜表面均出现微孔.在涂膜中添加纳米金刚石可提高涂膜稳定性,延缓微孔的出现,从而保鲜效果更持久.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2018(044)002【总页数】7页(P233-239)【关键词】壳聚糖;纳米金刚石;涂膜形貌;红桔保鲜;持久性【作者】秦海容;徐丹;刘琴【作者单位】西南大学食品科学学院,重庆,400715;西南大学食品科学学院,重庆,400715;西南大学食品科学学院,重庆,400715【正文语种】中文柑橘具有较高的营养价值和可口的味道,是世界上最受欢迎的水果之一,而中国是世界上柑橘的原产地和主要生产地之一[1]。
胶原_壳聚糖共混膜的微观结构_梁志红
第22卷第4期应用化学Vol.22No.42005年4月 CH I N ESE JOURNAL OF APP L I E D CHE M I ST RY Ap r.2005胶原2壳聚糖共混膜的微观结构梁志红a3 周长忍b 张子勇b 李立华b 王 彬b(暨南大学a实验技术中心;b化学系 广州510632)关键词 胶原,壳聚糖,共混膜,原子力显微镜(AF M)中图分类号:O621.1 文献标识码:A 文章编号:100020518(2005)0420451203胶原是一种天然蛋白质,广泛存在于动物的皮肤、骨、肌腱韧带和角膜等组织中,是动物体内含量最丰富的蛋白质。
壳聚糖是甲壳素的部分或全部脱乙酰基产物,为自然界中唯一的碱性多糖。
这2种天然高分子化合物,因其低抗原性、可生物降解性和良好的生物相容性,在作为生物材料方面的应用受到广泛关注[1]。
但二者单独使用时应用范围有限。
目前已有报道以胶原2壳聚糖共混膜为基质用于上皮细胞的体外培养[2]或将胶原2壳聚糖加工成多孔支架材料用于真皮成纤维细胞的体外培养[3];胶原2壳聚糖也被用于药物缓释基质材料[4~6]。
对胶原2壳聚糖共混物相互作用的机理及性能方面的研究也有报道[7,8],但胶原2壳聚糖共混物无论是作为组织工程支架材料还是作为定向控释材料,其微观结构的形成和变化都极为重要,而这2种化合物分子间的相互作用对微观结构的影响,目前尚未见报道。
本文以原子力显微镜(A t om ic Force M icr oscopy,AF M)成像技术研究胶原2壳聚糖共存混合膜的表面微观结构,探讨了二者之间的作用机理。
Aut op r obe CP Research型原子力显微镜(美国THERMO公司),测试条件:25℃,相对湿度50%,采用100μm扫描器,U ltralever B探针,图像数据采集为轻敲模式。
所有图像均采用平滑处理,以消除慢扫描方向上的低频噪音。
Ⅰ型胶原(Sig ma公司);壳聚糖,脱乙酰度>90%,粘度<0101Pa・s;乙酸,分析纯试剂;云母。
壳聚糖基膜及其载药膜的构建与性能研究
壳聚糖基膜及其载药膜的构建与性能研究壳聚糖(Chitosan)是一种高分子聚糖,近年来,它被广泛应用于制药、医疗设备和农业产品中,为提高产品的质量,壳聚糖基膜(Chitosan-based membranes)被研究并开发出来。
本文重点介绍了壳聚糖基膜的构建及其性能研究。
一、壳聚糖基膜的构建壳聚糖基膜的构建一般有两种方法:一种是溶液凝胶聚合法,一种是膜分离聚合法。
溶液凝胶聚合法是通过将壳聚糖溶液加热蒸发而形成凝胶,然后将凝胶融合在一起形成膜。
膜分离聚合法是将壳聚糖溶液分散在植物油中,然后加入形成悬浮液,再将悬浮液滴在一定浓度的电解质膜中,通过控制温度和pH值,使得悬浮液在电解质膜中聚合形成壳聚糖基膜。
二、壳聚糖基膜的性能研究壳聚糖基膜可以用来载药,因此,对于壳聚糖基膜载药性能的研究显得尤为重要。
其研究重点包括:(1)壳聚糖基膜的持药能力;(2)壳聚糖基膜的吸附性能;(3)壳聚糖基膜的稳定性;(4)壳聚糖基膜的生物相容性;(5)壳聚糖基膜的控释性能。
壳聚糖基膜的持药能力是对壳聚糖基膜载药性的重要影响因素之一,一般可通过检测膜的湿膨胀性能和膜的抗压性能来评价。
壳聚糖基膜的吸附性能可通过吸附实验或通过检测膜中吸附物的溶出量来评价。
壳聚糖基膜的稳定性可以通过电化学测试、水湿度、紫外分光光度法等方法来测定。
壳聚糖基膜的生物相容性可以用体外实验、体内实验和大鼠血浆测定方法来检测。
壳聚糖基膜的控释性能可以通过深圳控释实验和溶出实验等方法来评价。
综上所述,壳聚糖基膜构建及其性能研究具有重要的意义。
壳聚糖定基膜具有良好的载药性能,可以使药物更有效地渗透到需要治疗的部位,用于药物控释和治疗。
未来可以进一步开展壳聚糖基膜的性能研究,探索其更多的应用价值。
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征摘要:壳聚糖是一种天然的多功能生物高分子材料,由于其良好的生物相容性、可再生性和可降解性等优异特性,被广泛应用于医学、食品、环境保护等领域。
本文主要介绍了壳聚糖基膜材料的制备方法,以及膜材料的性能和结构表征方法。
1. 引言壳聚糖是一种由葡萄糖分子组成的线性聚合物,具有许多优良特性,如无毒、生物相容性好、可降解等。
因此,壳聚糖被广泛应用于医学、食品、环境工程等领域。
而壳聚糖基膜材料作为壳聚糖应用的一种重要形式,其制备方法和性能研究也备受关注。
2. 壳聚糖基膜材料的制备方法2.1 溶液浇铸法溶液浇铸法是一种常用的制备壳聚糖基膜材料的方法。
首先将壳聚糖溶解在适当的溶剂中,形成均匀的溶液,然后将溶液倒入平板或圆形模具中,在自然干燥或烘干的条件下制备成薄膜。
2.2 水凝胶法水凝胶法是一种较为简单的制备壳聚糖基膜的方法。
首先将壳聚糖溶解在适当的溶剂中,形成均匀的溶液,然后将溶液倒入底部为壳聚糖凝胶的薄膜模具中,通过溶剂蒸发或冷冻干燥方法制备成薄膜。
2.3 浸渍法浸渍法是一种常用的制备复合膜的方法。
将壳聚糖溶解在适当的溶剂中,形成壳聚糖溶液,然后将基材浸渍于壳聚糖溶液中,使其充分吸附壳聚糖,再经过适当的处理制备成壳聚糖基膜。
3. 壳聚糖基膜材料的性能研究3.1 机械性能壳聚糖基膜材料的机械性能是评价其物理性能的重要指标之一。
常用的机械性能测试方法包括拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率等。
3.2 热性能壳聚糖基膜材料的热性能是指在一定温度范围内的热稳定性和热分解性能。
常用的热性能测试方法包括热重分析和差示扫描量热法等。
3.3 吸湿性能壳聚糖基膜材料的吸湿性是指其在空气中吸湿的能力。
吸湿性能的好坏与壳聚糖的结构有关,常用的测试方法为质量法和色谱法。
4. 壳聚糖基膜材料的结构表征4.1 X射线衍射X射线衍射是一种常用的材料结构表征方法,可以通过测定壳聚糖基膜的衍射峰位置和强度来分析其晶体结构和结晶度。
不同形式壳聚糖基水凝胶的微观结构与控释性能对比
1.3.1 交联壳聚糖及其载有活性蛋白的凝胶微 粒的制备
称量一定量的 TPP 和牛血清白蛋白(BSA),按 一定的壳聚糖和交联剂的质量比称取壳聚糖,把壳聚 糖溶于不同 pH 的乙酸-乙酸钠缓冲液,在磁力搅拌器 搅拌的过程中把溶有交联剂和 BSA 的溶液滴加到壳 聚糖溶液中,磁力搅拌 2 h,10000 r/min 中离心 30 min, 得到载有活性蛋白的交联壳聚糖凝胶微粒。同时,取 上清液,通过 BCA 试剂盒测定、计算上清液中 BSA 的含量,进而计算 BSA 的包封率。
位分析、透射电镜、扫描电镜、模拟消化实验等手段,探讨了其微观结构和控释性能。实验结果发现,由于分子间氢键作用,pH 值、
CS:TPP 质量比以及 BSA 浓度等对交联壳聚糖水凝胶的蛋白包载率影响明显,而由于巯基的引入,使得巯基化壳聚糖水凝胶在酸性环
境下具有较小的粒径(平均 409.61 nm)和较低的表面电势(平均-0.67 mV)。壳聚糖基材料微观结构的变化进而影响其水凝胶的控释
1.2 主要仪器设备
冷冻干燥机(FDU-1200):上海爱朗仪器有限公 司;台式高速离心机(H/T16MM):湖南赫西仪器装 备有限公司;紫外分光光度仪:上海美谱达仪器有限 公司;扫描电镜(Verios 460):Thermo Fisher 公司; 纳米粒度及 ZETA 电位分析仪(Zetasizer Nano ZS 90): 马尔文仪器有限公司;透射电镜(型号 Talos L120 G2):Thermo Fisher 公司。
引文格式: 梁刚强,项拓,梁妍,等.不同形式壳聚糖基水凝胶的微观结构与控释性能对比[J].现代食品科技,2021,37(7):101-107,+227 LIANG Gang-qiang, XIANG Tuo, LIANG Yan, et al. Comparison of different chitosan-based hydrogels in microstructure and controlled-releasing property [J]. Modern Food Science and Technology, 2021, 37(7): 101-107, +227
壳聚糖膜的制备与性能研究
壳聚糖膜的制备与性能研究壳聚糖是一种天然生物高分子材料,具有优良的生物相容性、可降解性和生物活性等特点。
因此,研究壳聚糖膜的制备与性能对于开发新型纳米材料、生物医学材料以及食品包装材料等具有重要意义。
本文将从壳聚糖膜的制备方法以及其性能研究两方面进行探讨。
一、壳聚糖膜的制备方法制备壳聚糖膜的方法多样,包括溶液吸附法、纳米共沉淀法、自组装法、离子凝胶法等。
下面将对其中几种常用的制备方法进行介绍。
1. 溶液吸附法溶液吸附法是将壳聚糖溶液通过涂布、浸泡或喷涂等方式均匀附着在基材上,并通过溶剂挥发、干燥和交联等工艺制备壳聚糖膜。
溶液吸附法制备的壳聚糖膜具有较好的膜形和膜层结构稳定性,适用于薄膜和膜袋的制备。
2. 纳米共沉淀法纳米共沉淀法是通过将壳聚糖溶液与金属离子溶液一起混合,在调整溶剂酸碱度和温度等条件下,形成纳米颗粒并沉淀在基材上制备壳聚糖膜。
纳米共沉淀法制备的壳聚糖膜具有较大的比表面积和良好的机械性能,适用于纳米薄膜和纳米多孔膜的制备。
3. 自组装法自组装法是将壳聚糖分子通过静电作用或水分子间氢键相互吸附,形成多层结构的壳聚糖膜。
自组装法制备的壳聚糖膜具有较好的附着力和超分子结构稳定性,适用于光学膜和生物传感器等领域。
4. 离子凝胶法离子凝胶法是将壳聚糖和交联剂在特定条件下制备成凝胶,然后通过溶胀和干燥等工艺制备壳聚糖膜。
离子凝胶法制备的壳聚糖膜具有较好的机械性能和稳定性,适用于微孔膜和电解质膜的制备。
二、壳聚糖膜的性能研究壳聚糖膜的性能研究主要包括物理性能、化学性能和生物性能等方面。
1. 物理性能物理性能是评价壳聚糖膜性能的重要指标之一,包括膜形态、膜厚度、热稳定性、玻璃转变温度等。
壳聚糖膜具有较好的膜形态和膜层结构稳定性,可以通过调整制备参数以及添加填料等方法改善其物理性能。
2. 化学性能化学性能是评价壳聚糖膜在化学环境下的稳定性和可控性的重要指标,包括溶胀性、吸湿性、耐酸碱性等。
壳聚糖膜具有较好的化学稳定性和生物相容性,在一定范围内可以调控其化学性能以满足特定应用需求。
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1 4 n a dte D f ms (.9 09 ) m) ee o e a a o e . ) m) n l ( 7 + .3 n w r lw r h nt t f h 3 h I i 2 _ t h t NW l ( O6 + . ) m) T ea h s n i f ms ( .7 80 n . h d e i 3 6 o
膜表面粗糙度分别为(. + . ) 2 9 0 3 r 均显著低于 N 膜( 06 + . ) m)干燥条件对壳 聚糖膜 的 54 1 4和(. + . )i 7 3 7 _ 9 m, W ( .7 80 n . 3 _ 6 微观力学性能有较大影响:D壳聚糖膜 的粘 附力( 5 5 _ 85 p 显著 大于 N 壳 聚糖膜( 8 .+ 4 . p ) I ( 9 .+ .) N) 2 06 W ( 2 _ 9 ) N 9 61 3 和 V D壳 聚糖膜 (1 1 .+ 7 .) N) 而 I (8 79 292 p ; D壳 聚糖膜 的杨 氏模 量(1 88 1 .) a ̄ 低 于 NW 壳 聚糖膜 _ (5 .+ 52 MP ) I _ ]
( 0 . 2 .) a和 V 壳 聚 糖膜 ( 9 . 1. MP ) ( 43 2 MP ) D 2  ̄ 7 ( 58 46 1 + ) a的. _ 关 键 词 : 壳 聚 糖 ; 自然 风 干 ; 真 空 干燥 ; 红 外 干 燥 ; 原 子 力 显 微镜 ; 微 观力 学 中图分 类 号 : 0 4 67
o t e n h m ir sr c u a a d c o tu t r l n mir m e h nia p op ri s f t e h t a il s c o c a c l r e te o c iosn f m .Re uls ho d t t h s t s we ha VD a I nd D
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M i r s r t r n i r m e ha c l o r i so c o t uc u e a d M c o c ni a Pr pe t e fChio a l s t s n Fim u e fe e tDr i nd to nd rDif r n y ng Co ii ns
不 同干燥 条件 下 壳聚 糖膜 表面 的微 观 结构 及 微观 力学性 能
赵 宏 霞 ,
(暨南大学生命科学技术学院, 广州
金
花
蔡 继业 ,
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5 03 ; 广东工业大学轻工化工学院, 162 广州
摘要 : 以 自然风干 ( Ⅳ)真空干燥 ( ) 红外 干燥 ( ) N’ 、 vD 及 I Z种 干燥方 式制 备 了壳 聚糖膜 . D 利用 原子力 显微镜 ( F 研究这三种壳 聚糖膜 的表面形貌及微观力学性能. A M) 实验结果表 明 VD和 I D改善 了膜 材料 的表面平整度,
物理化 学学报 ( lHu x e u b o Wui a u e a ) X
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