磁性几丁质纳米纤维水凝胶的制备及应用开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

几丁质是自然界中储量仅次于纤维素的结构性多糖,具有廉价易得、生物可降解性、稳定性及特殊的机械性能等优点,目前已广泛应用于复合材料、纺织品、药物输送、保健品和膜材料中。

几丁质是由几个乙酰氨基葡糖糖链以氢键结合组合成尺寸在纳米级别的纤维束,纤维束相互结合,成为昆虫,海洋动物,真菌细胞壁等的骨架成分,通过部分脱乙酰处理,在酸性条件下,通过静电斥力可以将这种纳米纤维重新分离出来,经分离后它的尺度范围仍然在纳米级(至少有一个方向的尺寸在纳米尺度范围),该产物也称几丁质纳米纤维。

它不但具有天然几丁质的基本结构和性能,如生物降解性、可持续再生性,而且具有纳米纤维的一些特性,如高纯度、较大的比表面积、较高的杨氏模量、高结晶度和高透明性等。

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2. 国内外研究现状分析

水凝胶是一类通过共价键、范德华力或氢键等相互作用 交联形成的三维网状结构,能在水中溶胀,并在保持其结构的同时保留大量水 分,同时在一定条件下又可以脱水退溶胀的功能高分子材料。

近几十 年来,大量国内外研究者对凝胶的结构、性质、应用等进行了广泛而深入的研究。

目前水凝胶根据其对外界环境刺激的响应情况可分为传统水凝胶和智能水凝胶。

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3. 研究的基本内容与计划

1、以蟹壳为原料,通过高温碱热法制备部分脱乙酰几丁质纳米纤维;2、用部分脱乙酰几丁质纳米纤维通过氨水蒸气浴法制备水凝胶;3、在制备水凝胶的过程中将制备Fe3O4的母液加入到水凝胶中;4、利用磁性分析等对磁性凝胶进行表征;2018.9~2018.11 文献检索,撰写开题报告,了解研究内容;2018.11~2019.1 学习实验技能,制定实验方案,预处理实验,得出实验最佳条件;2019.1~2019.3 补充实验,撰写论文及论文答辩。

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4. 研究创新点

从可再生资源中提取多糖类物质,并且作为纳米纤维材料来源。

磁性的几丁质纳米纤维水凝胶可一步合成,且易于回收。

在染料吸附和酶固定化方面也有很好的应用。

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