【摘 要】
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目前对于纳米粒子在液-液界面自组装构建结构化液滴进行全液相3D打印的研究,主要集中于水油两相体系,存在生物相容性差等问题。本论文以环境友好及生物相容性优异的双水相系
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目前对于纳米粒子在液-液界面自组装构建结构化液滴进行全液相3D打印的研究,主要集中于水油两相体系,存在生物相容性差等问题。本论文以环境友好及生物相容性优异的双水相系统(ATPSs)与纳米粒子液-液界面自组装相结合,实现了生物体系全水相3D打印。研究中选取经典ATPSs体系中聚乙二醇(PEG)和葡聚糖水溶液为不可混溶的液液两相,将纤维素纳米晶(CNCs)分散于PEG水溶液中,壳聚糖分散于葡聚糖水溶液中,CNCs与壳聚糖在水-水界面自组装、Jamming(阻塞),由此构建结构化液滴。取得的主要研究成果如下:(1)PEG、葡聚糖、CNCs、壳聚糖浓度,溶液pH,打印速度等是决定3D打印微管直径、长度、及结构稳定性的决定性因素。打印制备的组装膜具有选择透过性,并且水性螺纹内部可进行小分子扩散。CNCs浓度较低时,界面Jamming由分散的CNCs组装体形成;CNCs浓度较高时,界面Jamming由团聚的CNCs组装体形成。随着CNCs及壳聚糖浓度增加薄膜膜厚及膜的重金属离子吸附能力也随之增加,其膜厚值受体系粘度影响较大。(2)对Pickering乳液及泡沫材料的研究结果表明:当壳聚糖/葡聚糖水溶液与CNCs/PEG水溶液混合体积比为1:1,葡聚糖相pH值为3.5,CNCs浓度为1 wt.%时,得到的乳液液滴呈不规则形貌,其乳液更加稳定,并且泡沫材料机械强度更高,其它条件下均形成不同程度的球形液滴形貌。
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