纳米金属氧化物、壳聚糖及其复合材料的制备与结构、性能研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:luck88
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纳米材料的制备方法对其结构、性能有重要影响。通过不同方法制备了纳米金属氧化物和壳聚糖纳米微球,并对其结构进行表征;在此基础上提出制备金属氧化物/壳聚糖纳米复合材料的新思路,并以之为指导制备了金属氧化物/壳聚糖纳米复合材料,研究了该复合材料的结构和性能。用常温化学沉淀法和水热反应法制备了MnO2的纳米结构。常温化学沉淀法是通过KMnO4和MnSO4的常温化学反应来获得MnO2纳米结构。所制备的纳米结构微观形貌为不规则的球笼型结构,球笼型结构由相互交织在一起的纳米短片构成,纳米片厚度10~20 nm,宽度50~80nm。XRD分析表明,该产物属于ε-MnO2晶体结构,但结晶度较低。添加阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)能够改变纳米结构的形貌,形成由纳米片交织的不规则多孔网片状结构。以KMnO4和MnSO4为前驱体,用水热反应法在160℃制备了粒径50nm,长1~2μm的棒状MnO2纳米结构。晶体结构测试表明,该纳米棒从常温制备的ε-MnO2转变为β-MnO2,且纯净无杂质,结晶度高。表面活性剂CTAB存在时纳米结构微观形貌转变为层叠的宝塔状。以颗粒状的MnO2粉体为前驱体,以NaOH水溶液为反应介质,用水热反应法制备了MnO2一维纳米结构。当反应条件160℃/48h时,得到厚度10~20nm,宽度80~100nm,长约数微米的一维纳米带。XRD数据显示,纳米带是γ-MnO2晶体结构,结晶度较高。当反应介质为LiOH时,得到类似的结果。用液体回流法制备了TiO2纳米微粒。在丁醇水溶液中滴加钛酸四丁酯,将得到的反应产物粉碎后500℃煅烧,得到白色纳米TiO2粉体。结构分析表明,所得TiO2纳米结构为粒径50~100nm的球形微粒,是锐钛矿和金红石的混合晶型,其中金红石型约占41%。用分子自组装方法制备了脱氧胆酰修饰壳聚糖的纳米微球。首先以壳聚糖和脱氧胆酸为原料,以碳化二亚胺为交联剂制备了脱氧胆酰修饰壳聚糖,1H NMR测试其取代度为0.051,同时研究了它在Ac、HCl溶液中的自聚集能力。在乙酸-乙酸钠溶液中,以二氯甲烷为乳化剂、三聚磷酸钠为交联剂制备了脱氧胆酰修饰壳聚糖纳米微球。TEM观察表明,纳米微球的粒径介于100~600nm之间。以TiO2纳米微粒和壳聚糖为原料,强碱性的NaOH浓溶液为溶剂,利用水热反应法制备了TiO2/壳聚糖一维纳米复合材料。SEM、TEM电镜观察显示,复合材料为厚度小于10nm,宽度200~300 nm,长度为几微米的半透明带状纤维。结构分析表明,复合材料的主体为纳米二氧化钛。同时,在壳聚糖存在情况下大部分纳米TiO2由锐钛矿型转变为金红石型。反应机理分析认为,NaOH在反应中决定纳米TiO2晶体的生长方向,并能够使壳聚糖活化,进而参加反应。在抗菌试验中,TiO2/壳聚糖一维纳米复合材料表现出较强抑菌能力,在含量为3%时可以完全抑制金黄色葡萄球菌的生长。壳聚糖具有优良的成膜能力。用壳聚糖、聚乙烯醇、羧甲基壳聚糖制备了三层复合膜结构,表面层壳聚糖膜具有良好的抗菌抑菌能力,底层羧甲基壳聚糖膜生物相容性好,能够促进正常皮肤纤维细胞生长并抑制疤痕疙瘩成纤维细胞的生长。在壳聚糖膜层添加纳米TiO2来提高膜性能,测试表明随TiO2含量增加,膜的抗水能力和热稳定性提高,膜层由晶态逐渐转变为非晶态。
其他文献
<正> 绿色裸藻(Euglena viridis Ehrenberg)或称绿眼虫藻。分布较广,取材较易,是教学中经常使用的一种典型单细胞的代表植物。它属于裸藻门、裸藻纲、裸藻目、裸藻科、裸藻属
针对凝聚釜主轴与机械密封传动失效问题,从主轴与机械密封传动机理分析原因出发,通过理论受力计算及ANSYS有限元软件分析,指出轴套受压锁紧形变和轴与轴套间隙不匹配是造成机
在经济、信息迅速发展的今天,如何制定企业决策,提升企业的核心竞争力,降低企业的运行成本,面对这些问题很多管理者和学者提出供应链管理的理论,即产品原料和零件开始,经产品生产商
在工业和建筑业施工日益集约化和环保化的今天,新兴的施工技术和施工材料被不断的开发出来。建筑施工过程中的混凝土施工一直是施工环节中的重中之重,它的拌制质量优劣直接影响
南水北调中线工程是解决华北水资源短缺根本途径。南水北调主干线工程完工后,各地的配套工程相继建设施工,该配套工程是否完好,对用水单位的用水效率和用水安全至关重要。针对邢
摘要: 温度升高是影响风电机组发电机运行的重要因素,为保证发电机运行质量,做好温度问题处理,保证温升可以被控制在安全范围内,显得极为重要。通过对发电机轴承温度过高问题的分析,对问题处理方式展开深层次探索,旨在妥善处理发电机轴承温度过高问题,实现理想化风电机组发电机运行模式。  关键词: 发电机热源;轴承;发电机;风电机组;温度过高问题  造成风电机组发电机轴承温度过高原因较为复杂,除发电机轴承自身