聚甲醛-聚乳酸功能復(fù)合薄膜設(shè)計制備及其應(yīng)用研究.pdf

1、致力于POM/PLLA共混物的功能化，設(shè)計制備了POM/PLLA多孔纖維、氨基化POM/PLLA多孔纖維、POM/PLLA/Ag多孔纖維以及POM/PLLA/Au多孔薄膜，并對其在固定化酶、有機物催化還原反應(yīng)、表面增強拉曼散射(SERS)的應(yīng)用進(jìn)行了探索。研究內(nèi)容具體如下：
　　(1)靜電紡絲制備POM/PLLA多孔纖維
　　通過靜電紡絲技術(shù)和選擇性刻蝕方法制備了具有表面多孔結(jié)構(gòu)且內(nèi)部存在連續(xù)貫穿多孔結(jié)構(gòu)的POM/PLLA纖

2、維。通過SEM、TEM表征纖維表面、斷面的結(jié)構(gòu)形貌，探討了溶液濃度、紡絲電壓、組份配比等因素對POM/PLLA纖維的結(jié)構(gòu)形貌的影響，優(yōu)選靜電紡絲工藝實驗條件。利用DSC、XRD對POM/PLLA纖維中兩組份的結(jié)晶性能進(jìn)行表征，分析纖維中兩組份的相互作用，探索了該多孔纖維的成孔機理，并對刻蝕前后纖維的力學(xué)性能和表面親疏水性進(jìn)行表征。
　　(2)氨基化POM/PLLA多孔纖維膜用于脂肪酶固定化
　　通過靜電紡絲和己二胺胺解PLL

3、A相結(jié)合的方法，得到氨基修飾的多孔POM/PLLA纖維。并通過SEM、TEM、XPS、FTIR等對其結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行了考察。將氨基化POM/PLLA多孔纖維用作脂肪酶固定化的載體，確定脂肪酶在纖維膜上固定化最優(yōu)條件：酶溶液濃度為1.0mg/mL，固定時間為12h。通過酶催化橄欖油乳液水解反應(yīng)，確定固定化酶的最適溫度為40℃，最適pH=5.0。在最適條件下固定化酶催化橄欖油乳液水解反應(yīng)的最大反應(yīng)速率為232.56U/mg，米氏常數(shù)為11.70

4、mg/mL。相比于游離酶，固定化酶的催化活性、熱穩(wěn)定性及重復(fù)使用性大幅提高。
　　(3)POM/PLLA/Ag多孔纖維膜及其催化性能
　　采用化學(xué)電鍍法獲得了POM/PLLA/Ag復(fù)合纖維。首先采用SnCl2/PdCl2對纖維表面進(jìn)行活化處理，制備得到具有Pd納米種子作為活性位點的纖維，然后利用葡萄糖原位還原方法在纖維表面實現(xiàn)了Ag納米粒子的負(fù)載。考察了還原負(fù)載時間對Ag納米粒子的尺寸及分散程度的影響。通過SEM、TEM對A

5、g納米粒子負(fù)載前后的纖維形貌進(jìn)行表征，采用XPS、TGA、XRD對Ag納米粒子的化學(xué)價態(tài)、負(fù)載量、晶型結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表征。以催化還原對硝基苯胺作為模型反應(yīng)評估POM/PLLA/Ag復(fù)合纖維的催化性能，該復(fù)合纖維催化4-NA轉(zhuǎn)化率達(dá)到99.7%，反應(yīng)速率常數(shù)為21.25×10-3s-1。同時，重復(fù)使用4次，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率均在99%以上；在連續(xù)催化試驗中，該復(fù)合纖維膜連續(xù)催化240min，4-NA轉(zhuǎn)化率高于90%。
　　(4)POM/PLLA

6、/Au多孔薄膜作為SERS柔性基底
　　通過熱壓鑄膜法制備POM/PLLA薄膜，并采用NaOH預(yù)刻蝕結(jié)合己二胺胺解方法，制備得到表面氨基化且具有三維連續(xù)貫穿多孔結(jié)構(gòu)的POM/PLLA薄膜。通過SEM、TEM、FTIR及XPS對表征薄膜的形貌結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。并利用表面氨基與Au3+的絡(luò)合作用，通過原位沉積技術(shù)獲得了POM/PLLA/Au多復(fù)合孔薄膜。通過XRD、XPS、UV-Vis對Au納米粒子的晶型結(jié)構(gòu)、化學(xué)價態(tài)及聚集形態(tài)進(jìn)行了表