1. 研究目的与意义
1.1研究背景近现代以来,人们为满足经济发展的需求不断地开发和利用有限的化石能源,在满足人类物质需求的同时,也造成了化石能源日渐枯竭和环境问题日益严重。
现实问题使得人们开始关注与研发生物质能源和生物材料。
生物材料一般包括两种:一是天然生物材料,即由生物在自然条件下生成的材料,如结构蛋白(胶原纤维、蚕丝等),生物矿物(骨、牙、贝壳等)和复合纤维(木材、竹等);二是生物医用材料,即可用于修复、取代活组织的天然或人造材料。
2. 国内外研究现状分析
2.1丝素蛋白2.1.1丝素蛋白的概述家蚕丝(图1)蛋白由家蚕体内的绢丝腺合成、分泌,主要成分是丝素和丝胶,约占蚕丝总重量的97%,此外还含有少量的蜡、色素、碳水化合物和无机成分等,诸类少量物质大部分分布于丝胶中。
蚕丝丝素和丝胶都是蛋白质,丝素蛋白是一种纤维状蛋白,其中包含18种氨基酸,其中侧基为较简单的甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser),约占总组成的85%[5],三者的摩尔比为4∶3∶1,并且按一定的序列结构排列成较为规整的链段,这些链段大多位于丝素蛋白的结晶区域;而带有较大侧基的苯丙氨酸(phe)、酪氨酸(tyr)、色氨酸(try)等主要存在于非晶区域[6]。
丝素蛋白的分子量很高,由于品种很多,以致于不同研究小组得到的结果相差较大,普遍认为在(3.6~3.7)105的范围。
3. 研究的基本内容与计划
3.2研究内容a)再生丝素的制备b)几丁质氧化条件c)成膜的条件d)复合膜的性能3.5实验预期:2015年10月10日~10月25日 查找翻阅文献,熟悉使用器材,初步掌握实验方法2015年10月26日~10月31日 预实验,蚕丝的水煮脱胶,几丁质的酸、碱处理及脱色2015年11月01日~2016年01月12日主实验,蚕丝的溶解、透析TEMPO/NaBr/NaClO氧化体系氧化几丁质及纳米分散液的制备2016年02月21日~03月10日 实验数据处理分析,实验总结2016年03月11日~04月10日 撰写毕业论文
4. 研究创新点
3.4特色与创新丝素蛋白在天然的状态下以β-sheet的结构存在,具有非常稳定的空间构型,但这种稳定性给丝素蛋白与其他材料复合带来了阻碍,故用libr盐溶液破坏丝素蛋白内部的氢键,提高丝素蛋白的溶解性。
几丁质几乎不溶解的特性,也使得复合难以进行。
在几丁质的制备中,先将几丁质进行氧化,活化几丁质碳6位的羟基从而得到羧基,以强化几丁质纳米纤维间的静电排斥,使机械分散更有效。
