基于壳聚糖的薄膜制备及应用研究

论文摘要

论文对壳聚糖、坡缕石和聚乙烯醇的研究进展进行了综述,重点总结了壳聚糖在制备膜如交联膜、季铵盐复合膜、共混膜、杂化膜、超滤膜、自组装膜中的应用,坡缕石改性材料在吸附领域的应用以及聚乙烯醇的溶解成膜特性。在查阅文献和理论探索的基础上,论文实验部分主要包括以下工作:1.分别用不同浓度的醋酸和盐酸溶液对坡缕石进行酸化处理,以壳聚糖、酸改性坡缕石和聚乙烯醇为原料,6亚甲基二异氰酸酯做交联剂,采用共混法制备了壳聚糖聚乙烯醇坡缕石复合薄膜。采用FT IR、TG DTA、XRD和SEM等方法对复合薄膜的结构进行了表征,同时对复合膜的力学性能进行了测试。结果表明,与纯壳聚糖膜相比,制备的复合膜的结晶度和透明度下降,热稳定性提高,力学性能显著增强。研究讨论了投料比、酸溶液、交联剂等因素对制备壳聚糖聚乙烯醇坡缕石复合薄膜的影响,实验结果表明,用10%乳酸水溶液溶解壳聚糖,以HDI为交联剂,保持壳聚糖、聚乙烯醇、坡缕石的投料比为1:1:1(质量比),室温下反应,即可制得性能优良的复合薄膜。2.以壳聚糖固载β环糊精薄膜作吸附剂,研究了其对邻、间、对硝基苯酚的吸附行为,重点考察了酸度、温度以及吸附时间对壳聚糖固载β环糊精薄膜吸附对硝基苯酚的影响。研究表明在中性条件下,壳聚糖固载β环糊精薄膜对对硝基苯酚具有较好的吸附性能,用Langmuir方程和Freundlich方程分别对等温吸附曲线拟合,结果显示吸附剂对硝基苯酚的吸附更符合Langmuir方程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 壳聚糖的性质
• 1.2.1 壳聚糖的物理性质
• 1.2.2 壳聚糖的化学性质
• 1.3 壳聚糖薄膜的研究进展
• 1.3.1 交联壳聚糖膜
• 1.3.2 壳聚糖季铵盐复合膜
• 1.3.3 壳聚糖共混膜
• 1.3.4 壳聚糖有机—无机杂化膜
• 1.3.5 改性壳聚糖超滤膜
• 1.3.6 壳聚糖自组装膜
• 1.4 坡缕石的研究进展
• 1.4.1 坡缕石的性质
• 1.4.2 坡缕石的吸附特性
• 1.4.3 坡缕石的配合特性
• 1.4.4 坡缕石的催化特性
• 1.4.5 坡缕石的聚合特性
• 1.5 聚乙烯醇简介
• 1.5.1 聚乙烯醇的性质
• 1.5.2 聚乙烯醇的溶解
• 1.5.3 聚乙烯醇的成膜
• 1.5.4 聚乙烯醇的应用
• 1.5.5 聚乙烯醇的研究进展
• 1.6 本研究的选题目的、意义与内容
• 参考文献
• 第二章 壳聚糖-坡缕石-聚乙烯醇共混膜的制备及表征
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 试剂与仪器
• 2.1.2 坡缕石的酸改性
• 2.1.3 壳聚糖-坡缕石聚-乙烯醇薄膜的制备
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 酸改性坡缕石的SEM 表征
• 2.2.2 酸改性坡缕石的XRD 分析
• 2.2.3 薄膜的表征
• 2.2.4 制膜条件的影响
• 2.3 结论
• 参考文献
• 第三章 壳聚糖固载β-环糊精薄膜对硝基苯酚的吸研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 仪器与试剂
• 3.1.2 壳聚糖固载环糊精薄膜的制备
• 3.1.3 标准曲线的绘制
• 3.1.4 吸附量测定
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 硝基苯酚的吸附行为
• 3.2.2 溶液酸度对吸附的影响
• 3.2.3 温度对吸附的影响
• 3.2.4 吸附动力学研究
• 3.2.5 热力学拟合
• 3.3 结论
• 参考文献
• 致谢
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