1. 研究目的与意义
近年来壳聚糖因其庞大的原料来源和良好的生物相容性,在生物医药领域有巨大的应用前景,同时由于壳聚糖含有大量的氨基,反应方式多样,在其他领域如化工、食品、环境、农业已经有了近四十年的应用。聚乙烯醇(PVA)的水凝胶具有优良的润滑、减震、耐磨及良好的生物相容性,可被用于制备人工关节软骨材料。将壳聚糖与聚乙烯醇熔融共混制得的复合材料既具有较高的机械强度,又具有足够的柔韧性。而石墨烯的加入赋予了该材料良好的导电性,这一新型的柔性导电材料能够在信息技术、生物工程、医疗、能源、航空航天材料等领域有极为广泛的应用。能够颠覆传统的电子器件和元件的固定的结构外形、并且能够缩小其体积、提升其运转效率。而具有生物兼容性更是让其能够应用在生物组织上,为更为精密和高级的人造组织器官、仿生机器人的设计制造提供了可能性。
2. 国内外研究现状分析
(另附文献综述)
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
将壳聚糖溶液和石墨烯分散液混合制备成复合溶液,再加入聚乙烯醇溶液,把三者混合物通过机械搅拌和超声的方法分散均匀。然后把混合液倒入结晶皿中,真空除去气泡,40℃下干燥24h,形成复合膜。探究三种原料的不同配比对复合膜力学性能、热性能和导电性的影响,寻找力学性能最高、导电性能最好时的配比。研究计划:
1)填写开题报告的同时,写好论文的前言部分。 2) 根据课题思路制定详细的实验方案,设计实验过程及实验方法; 3) 学习掌握基本实验操作,严格按操作规程完成实验过程,认真观察实验现象,准确记录实验现象及数据结果;采用科学方法对实验结果进行处理。4) 对所有实验过程进行重复性实验,以保证实验数据的真实准确性。 5) 运用计算机对实验数据及结果进行处理,并查阅资料分析解释实验结果; 6) 按照相关要求完成论文部分的书写。
4. 研究创新点
制备壳聚糖与石墨烯复合物,并且利用壳聚糖在水中协助分散石墨烯。加入聚乙烯醇后,真空除去气泡,干燥成膜。壳聚糖与聚乙烯醇复合使膜具有良好的柔韧性,再加入石墨烯来提高复合膜的力学性能和导电性。使最终的复合膜既具有较高的力学性能,又具有良好的柔韧性同时兼具导电功能。在信息技术、生物工程、医疗、能源、材料等领域具有极大的潜在应用价值。
