殼聚糖-二氧化硅雜化材料的制備與表征.pdf

1、納米二氧化硅(SiO2)，是一種重要的無機(jī)化工產(chǎn)品，具有龐大的比表面積，存在著大量的羥基基團(tuán)，呈極性，親水性強(qiáng)，表現(xiàn)出極強(qiáng)的反應(yīng)活性，它自身作為材料的一部分而起改性作用，具有良好的補強(qiáng)作用。納米微粒改性聚合物的課題是目前的研究熱點。殼聚糖是原材料來源豐富的天然高聚物，具有獨特的化學(xué)和生物特性，近年來已被廣泛應(yīng)用生物、醫(yī)藥、食品、化妝品等多種領(lǐng)域，其產(chǎn)品的開發(fā)研究己引起越來越多的國家和研究機(jī)構(gòu)的重視。單純的殼聚糖作為材料應(yīng)用有一定的局限性

2、，對殼聚糖進(jìn)行改性，合成有機(jī)無機(jī)雜化或復(fù)合材料國內(nèi)外已經(jīng)作了大量的研究工作。 本工作首先對商品殼聚糖進(jìn)行水份含量，脫乙酰度等性能測定；在納米SiO2顆粒表面引入羥丙基氯活性基團(tuán)，得到功能化SiO2顆粒，再將羥丙基氯化的SiO2顆粒交聯(lián)固定在殼聚糖上，制備了一種新型的殼聚糖/納米SiO2雜化材料；通過紅外光譜、透射電鏡、掃描電鏡方法對雜化材料進(jìn)行表征，采用熱重分析研究雜化材料的熱性能；考察了雜化材料的沉降速率和對金屬離子Ca2+和

3、Mg2+的吸附能力。電鏡分析結(jié)果表明，雜化材料微粒為納米尺度的無機(jī)SiO2加強(qiáng)化的微粒，SiO2顆粒分散在材料中，形成均勻的表面；TG分析結(jié)果表明，雜化材料的熱性能有所提高；沉降實驗測得殼聚糖和雜化材料作為吸附劑的沉降時間分別為130.3，68.5s，表明雜化材料的沉降速率比殼聚糖的沉降速率快了近一倍；雜化材料微粒對金屬離子Ca2+和Mg2+的吸附量分別可達(dá)到0.2893，1.4456mmol/g。 另一方面，本工作在甲醇和乙酸

4、介質(zhì)中，通過酸酐與殼聚糖反應(yīng)，合成了水溶性的N-酰化殼聚糖，并將納米二氧化硅顆粒與N-酰化殼聚糖水溶液經(jīng)溶膠-凝膠過程，制備了殼聚糖/納米SiO2雜化材料。通過傅里葉變換紅外光譜(FTIR)，元素分析，掃描電鏡(SEM)等方法對雜化材料進(jìn)行表征，采用熱重分析(TGA)對雜化材料的熱性能進(jìn)行研究。掃描電鏡分析結(jié)果表明，雜化材料為納米尺度的無機(jī)SiO2加強(qiáng)化的材料，SiO2顆粒分散在材料中，形成均勻的表面；熱重分析結(jié)果表明，雜化材料的熱性能