层层自组装壳聚糖薄膜及其性能研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lala_
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
壳聚糖(Chitosan)是自然界唯一带正电的天然多糖,其分子链含有羟基、氨基等基团。通过化学改性可得到具有不同功能的产物,在食品、智能材料、农业与环境、生物医药等领域具有应用。层层自组装技术(layer-by-layer selfassembly,LBL)将材料设计从宏观深入扩展到微观层面,通过调节组装参数能够调控材料的结构和性能,从而制备具有自愈合、防雾、载药、过滤与分离等功能的智能材料。本文以氢氧化锂/氢氧化钾/尿素溶液为溶剂,低温溶解壳聚糖,并通过丙烯酰胺改性得到水溶性的丙烯酰胺壳聚糖(AMCS);以AMCS为基材,采用LBL技术制备了具有自愈合及防雾性能的透明薄膜,并探究了其在食品包装领域的应用。主要研究内容及结论如下:(1)丙烯酰胺壳聚糖的制备。以氢氧化锂/氢氧化钾/尿素溶液为介质,通过冻融循环溶解壳聚糖。通过丙烯酰胺和壳聚糖(摩尔比3:1)在碱性环境下发生Michael加成反应,制备了取代度为0.54的丙烯酰胺壳聚糖(AMCS3)。通过红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、核磁氢谱(1H-NMR)、扫描电镜(SEM)等对产物进行了结构和性能表征。结果表明壳聚糖分子链接入了酰胺基和羧基,得到的AMCS3具有疏松的形貌,能溶解在水和稀盐酸中。(2)壳聚糖薄膜的构建。采用高碘酸钠与海藻酸钠(摩尔比1:2)发生反应,得到氧化海藻酸(ADA50)。通过FT-IR、XPS、紫外-可见光光谱(UVVis)、SEM等表征证明海藻酸钠C-2、C-3位的羟基被转化为醛基,其氧化度为44.75%,得到的ADA50结构疏松。以AMCS3和ADA50为基材,采用LBL技术制备了3~15层表面平整的壳聚糖薄膜,通过UV-vis、SEM、FT-IR、XPS、水接触角(WCA)测试对薄膜进行了表征。结果显示紫外吸收光谱的249nm处和N1s图谱的401.52e V处均出现C=N键的特征峰,表明席夫碱键是薄膜生长的驱动力,薄膜的厚度随着组装次数的增加而增大,其水接触角(约25°)和可见光透过率(>95%)受组装次数变化影响较小,显示了良好的润湿性能和可见光透过性。(3)壳聚糖薄膜的性能研究。首先研究了薄膜的自愈合性,以刀片、磨耗仪对薄膜进行损伤处理,并在伤口处滴加水促使薄膜愈合,通过光学显微镜、SEM、WCA、UV-vis等研究了薄膜的自愈合性能,结果表明:分子链的移动和席夫碱键的重组使薄膜可多次修复损伤,且厚度越大,薄膜的愈合次数越多。随后研究了薄膜的防雾性能,通过设置不同温湿度的环境,研究了薄膜抗“雾化”的能力,结果表明薄膜具有防雾功能,且厚度越大,防雾性能越好。当薄膜表面的损伤被修复后,其抗雾能力和可见光透过性可再次恢复。在聚乙烯(PE)膜表面制备6层的壳聚糖薄膜,将其用做草莓的包装材料并表征了包装膜的雾化情况,结果表明壳聚糖薄膜仍表现出优异的防雾性能,透过薄膜可清楚查看草莓的状态。本文制备的LBL壳聚糖薄膜具有自愈合及防雾功能,有望用作食品包装材料。
其他文献
随着公众档案意识的觉醒和档案事业的不断发展,名人档案逐渐走入公众视野,在“建立起覆盖人民群众的档案资源体系”思想的指导下,名人档案建设工作不断推进。名人档案资源分散,来源广泛,类型复杂,兼具学术和历史等价值,造成了名人档案建设中多元主体参与的现状。在名人档案建设过程中多元主体各自为政、资源整合难、没有充分调动公众的力量是值得注意的问题。针对这一情况,笔者将CI即“群体智慧(Collective I
学位
近年来,短视频应用凭借时长短、可移动等优势,成功地从微博、微信等成熟的社交平台分流了许多的注意力。于是,各大互联网公司纷纷布局短视频市场。然而事实是,目前投入大量资本的短视频领域仅有寥寥几家生存状况良好,其余的都很快消失在人们的视野中,用户留存情况堪忧。其次,不同于传统媒介,短视频应用通过生动鲜活的视频拉近了拟态环境和现实世界的距离,并且提供了便捷、即时的沟通手段,人们容易通过短视频应用获得新的情
学位
现阶段,我国已进入政治经济全面转型的重要时期,各种社会矛盾愈发凸显并呈现出激化态势,自然灾害、公共卫生、食品安全等各类突发事件也随之频繁发生。互联网作为一种先进的通信工具、新型的传播媒介和潜力巨大的技术平台,不仅颠覆性地创新了信息的产生、传播和获取方式,而且改变了传统的社会舆情形成、传播与演化规律,成为思想文化信息的集散地及社会舆情的放大器。突发事件网络舆情是随着互联网的飞速发展和普及应运而生的一
学位
大数据时代,数据成为政府社会治理的基础资源和必要手段;治理过程中,政府产生、收集、处理并最终存储了海量数据。为打造透明政府、激发数据潜在价值和维护公众公共资源获取权利,政府数据开放运动应势而生。政府数据开放并不仅仅是搭建一个提供浏览、下载和接入的数据开放服务网站,而是要形成一个动态开放数据生态系统的良性循环发展,这离不开政府数据开放评估的推动。在解析国内外典型政府数据评估项目的模式、过程和结果的基
学位
在履行行政职能、管理公共事务的同时,政府部门积累了大量的数据资源,随着人们对信息权利的意识觉醒和网络信息与通讯技术的高速发展,越来越多的国家加入到开放政府数据的浪潮中来。伴随着政府数据开放实践在全球范围内的实施,对开放政府数据的评估也日益增多,国内外均出现了具有代表性的开放政府数据评估体系。在现有的开放政府数据评估体系中,国际评估体系均是从国家层面进行评估的,没有专门针对地方政府数据开放的评估体系
学位
随着近年来我国经济社会的发展、卫生服务水平的提高和人口老龄化速度的加剧,慢病患者的基数也在不断扩大,慢病已逐渐成为影响国民经济发展的重大公共医疗服务问题。与此同时,人们对于“健康与医疗”的信息需求也在逐渐增加。知识库、互联网、文献等地方中蕴含大量的慢病数据,为慢病知识的有效组织提供了基础,如何统一描述慢病知识,促进慢病知识的综合利用和共享成为了研究的热点。临床实践指南作为权威、严谨、科学的医学知识
学位
时间概念广泛存在于自然语言、文本、事件以及日常生活中,在表述时间的过程中,基于不同的时间粒度会产生不同的时间语义信息。随着数据的海量增长,各领域中包含着大量的数据,同时也蕴含着丰富的时间语义信息。如何组织和管理这些时间信息,已经越来越成为各领域亟待解决的问题。关于时间的理解是表示时间概念的基础。本文通过梳理现有关于时间粒度以及时间数据模型的研究发现,传统的多粒度时间数据模型更偏向基于关系数据模型的
学位
电子文件是电子政务、电子商务及其他各类电子业务活动的支撑工具,是数字时代的原始记录,因此,也与纸质文件一样具有证据价值。然而,由于电子文件的易改性、非直观识读性、内容与载体的可分离性等特点,不利于对其证据价值和证据能力的确认和保护。本文以电子文件证据为研究对象,结合司法上的证据三要素对电子文件的证据能力与证明力认定条件与影响因素进行分析,并从立法和司法实践两个方面探讨了电子文件在我国的证据地位与法
学位
档案馆开发档案文化创意产品是对国家建设文化强国的积极响应,是满足市场需求的必然趋势,是社会主义文化事业和大发展大繁荣的重要组成部分。在文化创意产业蓬勃发展的今天,探索以档案馆为主体的档案文化创意产品开发模式,对于丰富档案学相关理论以及促进档案馆自身的发展都具有重大的理论意义和现实意义。研究首先分析了目前国内外在档案文化创意产品开发领域的现状,然后总结了国外档案馆及国内博物馆现有的文化创意产品开发模
学位
人们日常生活中接触到的数字图像数量近年来不断暴增,对于图像的管理越来越困难,图像美学质量评价已成为一门热点研究课题。研究能够对图像进行美学质量评价,自动对图像进行美化、筛选、排序、管理等用途的技术具有重大意义。图像美学质量评价需要对图像美学规律进行研究和分析,寻找与图像美学质量相关的影响因子。研究方法主要分为基于人工设计美学特征和基于深度学习两种,前者需要一定的先验知识以对图像的美学质量进行研究和
学位