殼聚糖季銨鹽-納米ZnO復(fù)合膜的制備及其性能研究.pdf

1、本文以2，3-環(huán)氧丙基三甲基氯化銨（EPTAC）為季銨化試劑，在不同條件下對殼聚糖進(jìn)行季銨化改性。分別研究了反應(yīng)物物質(zhì)的量之比，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溫度和反應(yīng)體系水含量等因素對產(chǎn)物取代度、產(chǎn)率和表觀粘度的影響。以硝酸鋅和六亞甲基四胺為原料，采用均勻沉淀法制備納米ZnO，利用水溶性鈦酸酯偶聯(lián)劑改性納米ZnO，以表面活性劑為分散劑，再添加水溶性的殼聚糖季銨鹽，用流延的方法制得殼聚糖季銨鹽/納米ZnO復(fù)合膜，并對復(fù)合膜的力學(xué)性能、吸水性能、抗菌性能

2、、透氣性能、熱穩(wěn)定性和膜形貌等方面進(jìn)行研究，為將來的開發(fā)應(yīng)用提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論基礎(chǔ)。
　　 （1）以殼聚糖和EPTAC為原料制備出殼聚糖季銨鹽，通過單因素實(shí)驗(yàn)分析，得到最優(yōu)工藝參數(shù)為：EPTAC與殼聚糖中（-NH2）物質(zhì)的量之比為6：1，反應(yīng)時(shí)間為8h，反應(yīng)溫度為80℃，體系水含量為20％。
　　 （2）以硝酸鋅和六亞甲基四胺為原料，采用均勻沉淀法制備納米ZnO，正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后的工藝參數(shù)為：Zn2+的濃度為0.6mol/

3、L，反應(yīng)時(shí)間為5h，六亞甲基四胺與Zn2+的物質(zhì)的量之比為1.25和反應(yīng)溫度為90℃。
　　 （3）使用射線衍射分析（XRD）、紅外光譜（FT-IR）、熱重（TG）和電子掃描顯微鏡（SEM）等手段對納米ZnO的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，表明鈦酸酯偶聯(lián)劑已經(jīng)成功修飾在納米ZnO的表面，同時(shí)納米ZnO的分散性有了明顯地提高；與非離子型表面活性劑相比較，陰離子型表面活性劑能夠有效地提高納米ZnO粒子在水溶液中的分散效果；采用具有合適鏈長的陰離子型

4、表面活性劑更有效地提高納米粒子的分散性，羧甲基纖維素鈉鏈長較為適中，能夠大大提高了納米ZnO微粒在溶液中的穩(wěn)定性。
　　 （4）含1％納米ZnO復(fù)合膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率和抗水性等性能最佳。復(fù)合膜的吸水率隨著納米ZnO的含量增加而下降，隨著溶液pH增加而下降。在光照條件下的抑菌性能優(yōu)于無光條件，添加3％納米ZnO復(fù)合膜的抑菌效果最好。氣體通過時(shí)，復(fù)合膜具有選擇性，水蒸氣、CO2和O2三種氣體的透過率由大到小的順序依次是P（H2