聚甲醛-聚乳酸功能復合薄膜設計制備及其應用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、致力于POM/PLLA共混物的功能化,設計制備了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、表面增強拉曼散射(SERS)的應用進行了探索。研究內(nèi)容具體如下:
  (1)靜電紡絲制備POM/PLLA多孔纖維
  通過靜電紡絲技術和選擇性刻蝕方法制備了具有表面多孔結(jié)構且內(nèi)部存在連續(xù)貫穿多孔結(jié)構的POM/PLLA纖

2、維。通過SEM、TEM表征纖維表面、斷面的結(jié)構形貌,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性能和表面親疏水性進行表征。
  (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)構形貌進行了考察。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,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的最大反應速率為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
  采用化學電鍍法獲得了POM/PLLA/Ag復合纖維。首先采用SnCl2/PdCl2對纖維表面進行活化處理,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納米粒子的負載??疾炝诉€原負載時間對Ag納米粒子的尺寸及分散程度的影響。通過SEM、TEM對A

5、g納米粒子負載前后的纖維形貌進行表征,采用XPS、TGA、XRD對Ag納米粒子的化學價態(tài)、負載量、晶型結(jié)構等進行表征。以催化還原對硝基苯胺作為模型反應評估POM/PLLA/Ag復合纖維的催化性能,該復合纖維催化4-NA轉(zhuǎn)化率達到99.7%,反應速率常數(shù)為21.25×10-3s-1。同時,重復使用4次,反應轉(zhuǎn)化率均在99%以上;在連續(xù)催化試驗中,該復合纖維膜連續(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)構的POM/PLLA薄膜。通過SEM、TEM、FTIR及XPS對表征薄膜的形貌結(jié)構進行了表征。并利用表面氨基與Au3+的絡合作用,通過原位沉積技術獲得了POM/PLLA/Au多復合孔薄膜。通過XRD、XPS、UV-Vis對Au納米粒子的晶型結(jié)構、化學價態(tài)及聚集形態(tài)進行了表

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