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简述氯化铵季铵化壳聚糖/TiO_2抗菌膜制备与机械性能

收藏本文 2024-02-18 点赞:6220 浏览:16987 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:以2,3-环氧丙基三氯化铵(GTMAC)为改性试剂对壳聚糖(CTS)进行季铵化改性,获得不同取代度的2-羟丙基-3-三氯化铵壳聚糖(HTCC),并以HTCC和醋酸纤维素(CA)共混作为有机基体,通过溶液共混法制备出有机-无机HTCC/CA/TiO2杂化膜。探讨了醋酸浓度、干燥温度、CA含量、投料摩尔比以及Ti02含量对膜机械性能的影响,通过红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、热重浅析(TGA)、扫描电镜(SEM)等策略对CTS膜及其季铵盐改性膜材料的形态结构进行表征和浅析,并测试了膜的溶胀度、离子交换容量、水通量以及抗菌性等。结果显示,CTS分子的亲核中心C2位-NH2上的氢原子已被季铵盐基团部分取代,且随着取代度的增加,壳聚糖季铵盐的溶解度、pH稳定性、吸湿性及抗菌性均逐渐增强。HTCC/CA/TiO2杂化膜的最佳制备条件为:铸膜液质量分数约为2%,CA含量为50%,Ti02含量为1.0%,醋酸水溶液浓度为70%,膜干燥温度为60℃,投料摩尔比nCTSnGTMAC=1:1.该条件下制备的HTCC/CA/TiO2杂化膜的机械强度为84.29MPa,断裂伸长率为55.12%,溶胀度为101.36%,纯水渗透系数为7.00L/m2·h·MPa。HTCC/CA/TiO2杂化膜的抗菌性能较CTS膜和HTCC膜有所提升,抑菌圈实验表明对E.cop Rosetta和E.cop DH5a以及Bacillus subtips的抗菌能力大小依次为:HTCC/CA/TiO2杂化膜HTCC膜CTS膜,并且HTCC/CA/TiO2杂化膜对革兰氏阴性菌E. cop的抗菌能力优于革兰氏阳性菌Bacillus subtips。关键词:壳聚糖论文2-羟丙基-3-三氯化铵壳聚糖论文醋酸纤维素论文TiO_2论文有机-无机杂化膜论文机械性能论文抗菌性论文

    摘要5-6

    Abstract6-7

    目录7-9

    1 绪论9-19

    1.1 壳聚糖的化学改性探讨近况9-10

    1.2 壳聚糖季铵盐的制备及其运用10-13

    1.2.1 壳聚糖季铵盐的制备策略10-12

    1.2.2 壳聚糖季铵盐的运用12-13

    1.3 壳聚糖膜改性技术及其运用13-17

    1.3.1 壳聚糖共混膜及其运用14-15

    1.3.2 基于壳聚糖的有机-无机杂化膜及其运用15-16

    1.3.3 壳聚糖复合膜及其运用16-17

    1.4 探讨内容及作用17-19

    1.4.1 探讨内容17

    1.4.2 探讨作用17-18

    1.4.3 实验路线18-19

    2 壳聚糖季铵盐的合成、表征及性能测试19-31

    2.1 实验部分19-24

    2.1.1 实验材料19-20

    2.1.2 壳聚糖季铵盐的制备20-21

    2.1.3 壳聚糖季铵盐的结构表征21-22

    2.1.4 壳聚糖季铵盐的性质测定22-23

    2.1.5 壳聚糖季铵盐的杀菌率测定23-24

    2.2 结果与讨论24-30

    2.2.1 壳聚糖季铵盐的结构浅析24-26

    2.2.2 壳聚糖季铵盐的水溶性、pH依赖性及吸湿保湿性26-28

    2.2.3 壳聚糖季铵盐的抗菌性探讨28-30

    2.3 本章小结30-31

    3 壳聚糖季铵盐/TIO_2杂化膜的制备及性能评价31-48

    3.1 实验部分31-35

    3.1.1 实验材料及仪器31-32

    3.1.2 壳聚糖季铵盐改性膜材料的制备32-33

    3.1.3 壳聚糖季铵盐改性膜材料的结构表征33

    3.1.4 壳聚糖季铵盐改性膜材料的基本性能测试33-34

    3.1.5 壳聚糖季铵盐改性膜材料的抑菌圈实验34-35

    3.2 结果与讨论35-47

    3.2.1 壳聚糖季铵盐改性膜材料机械性能的影响因素35-38

    3.2.2 壳聚糖季铵盐改性膜材料的结构浅析38-42

    3.2.3 壳聚糖季铵盐改性膜材料的机械性能、溶胀度及离子交换容量42-44

    3.2.4 壳聚糖季铵盐改性膜材料的纯水渗透系数44-45

    3.2.5 壳聚糖季铵盐改性膜材料的抗菌性探讨45-47

    3.3 本章小结47-48

    4 总结48-50

    4.1 论文总结48

    4.2 有着不足及进一步探讨方向48-50

    致谢50-51

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