紫外光交联的胶原/纤维素气凝胶的制备及性能

作     者：李双雯 崔永生 刘志 董纪 马尉然 刘硕 Li Shuangwen;Cui Yongsheng;Liu Zhi;Dong Ji;Ma Weiran;Liu Shuo

作者机构：北华航天工业学院材料工程学院河北廊坊065000 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司北京100000 中德应用技术大学材料科学与工程学院天津300130 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2023年第51卷第8期

页      面：160-165页

核心收录：

学科分类：0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52003007) 天津市教委科研项目(2020KJ084) 天津市津南区科技计划项目(20220110) 

主　　题：胶原 羧基纤维素 紫外光交联 稳定性 弹性 

摘      要：生物质基气凝胶不仅具有传统气凝胶的优异性能,还保持了生物质出色的生物相容性、生物降解性和亲水性,具有广阔的应用前景。以酶解法制备的胶原蛋白(猪源)和羧基化纳米纤维素为原料(胶原蛋白∶羧基化纳米纤维素质量比为7∶3),利用清洁高效的紫外光(UV-365 nm)进行照射交联,成功制备了一种稳定多孔的三维气凝胶。重点研究了交联时间、交联方式对于胶原/纤维素气凝胶结构与性能的影响。从扫描电子显微镜图可以明显看出,纤维素在交联的胶原蛋白片层间形成搭接桥梁结构,有效提升了三维网络结构的稳定性。傅里叶变换红外光谱、热重分析及X射线衍射等分析手段证明短时间紫外照射(UV-2 h)可以有效提升胶原/纤维素气凝胶的性能,且不会对其微观结构产生破坏。紫外光照射交联的胶原/纤维素气凝胶表现出优异的物理特征,包括低体积密度(28.7 mg/cm3)、高孔隙率、机械稳定性(100次稳定循环)。