多醛基海藻酸钠纳米纤维膜的制备及其性能研究

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海藻酸钠(SA)是一种海洋生物多糖,因其丰富的来源、本质自阻燃和生物相容性等一系列优异特性受到广泛关注。SA纳米纤维可将纳米结构带来的高比表面积和孔隙率的特点和生物基材料自身优异的生物特性合二为一,应用于组织工程等多种领域。然而,因缺乏足够的有效链缠结,纯SA溶液的静电纺丝仍然是一个挑战。针对链刚性大和静电排斥强烈两个引起缠结不足的根本原因,针对以上原因,本文通过将SA经高碘酸钠氧化制备出了更高链柔性的多醛基海藻酸钠(ADA),并以乙醇作为共溶剂来有效抑制静电屏蔽,将ADA水溶液通过静电纺丝制备得到均一的纯海藻多糖基纳米纤维,可电纺浓度区间确定为15-17.5 wt%,对应于浓溶液区;对ADA的静电纺丝工艺条件进行优化,在聚合物浓度为15 wt%,乙醇的加入量为10 wt%,pH接近中性的纺丝条件下,制备得到直径为100±20 nm的无串珠纳米纤维;为了进一步拓宽可静电纺丝的浓度范围,通过加入己二酸二酰肼和少量聚环氧乙烷分别引入化学交联和物理交联,在可纺浓度区以外(10 wt%)电纺得到可调节直径的均匀的纳米纤维。以己二酸二酰肼为交联剂,交联得到ADA纳米纤维膜,并对其力学性能、降解行为和吸附性能进行了研究,研究发现,交联后ADA纳米纤维膜的力学性能和降解稳定性随交联剂浓度的增加而上升,对交联剂为0.1 wt%的交联膜进行吸附性能研究,其在低染料浓度下可达到完全吸附,最大理论吸附量为1869 mg/g。
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