纖維素-甲殼素共混膜的制備及應(yīng)用.pdf

1、當(dāng)今,石化資源日益減少,以及以此為原料的高分子材料是難降解的高分子,造成嚴(yán)重的資源短缺和環(huán)保問題,尋找和開發(fā)能夠替代石化資源的材料已經(jīng)成為高分子科學(xué)的研究領(lǐng)域之一。在自然界中,纖維素和甲殼素是年產(chǎn)量最大的兩種天然高分子聚合物,因其具有生物可降解、生物相容性、無毒等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、環(huán)保等領(lǐng)域。然而甲殼素和纖維素因其不溶于水、難溶于普通的有機(jī)溶劑等缺點(diǎn)限制其應(yīng)用。納米粒子因其具有較高的表面積,將其均勻的分散于基質(zhì)中,能夠與基質(zhì)形成強(qiáng)烈

2、的界面作用,從而提高材料力學(xué)性能。
　　本論文采用由甲殼素制備甲殼素納米晶,然后與纖維素混合制備共混膜,把該共混膜用作滲透汽化膜,用于分離有機(jī)物和水的共混物。研究工作主要分為三個(gè)方面:(l)用鹽酸降解甲殼素制備出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的甲殼素納米晶,采用原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射(XRD)、紅外光譜分析(FITR)和熱失重分析(TGA)等表征方法對(duì)甲殼素納米晶進(jìn)行分析;(2)在7wt％NaOH和12wt%尿素

3、水溶液的條件下,制備出甲殼素納米晶和纖維素的共混膜,采用掃描電鏡((SEM)、X-射線衍射(XRD)、熱失重分析(TGA)、紅外光譜分析(FITR)、力學(xué)性能測(cè)試以及吸水性能測(cè)試等表征方法對(duì)共混膜的結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能和吸水性能進(jìn)行分析。(3)把含5%甲殼素納米晶的纖維素共混膜用于有機(jī)物和水混合物分離,用卡爾費(fèi)休法在水分測(cè)定儀測(cè)試水的含量。通過上述表征方法的研究,得出如下主要結(jié)論:
　　(l)鹽酸降解甲殼素只是破壞了甲殼素分子

4、中的氫鍵和斷裂了糖苷鍵,并未改變分子的結(jié)晶區(qū),得到了聚合度較低,結(jié)晶度較高的甲殼素納米晶。
　　(2)甲殼素納米晶均勻的分散于纖維素中,制備的共混膜力學(xué)性能明顯強(qiáng)于純纖維素膜,主要是因?yàn)榧{米晶與纖維素之間形成了強(qiáng)烈的相互作用。
　　(3)5%甲殼素納米晶與95%纖維素共混膜,能夠提高有機(jī)物與水的共混物的分離性能。
　　總之,本論文研究了甲殼素納米晶的制備,甲殼素納米晶與纖維素共混膜的制備及應(yīng)用于滲透汽化膜分離有機(jī)物和水