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基于生物质模板制备ZIF-8及抗菌性能

精细化工 2023年第7期40卷 1470-1477,1496页

作者：徐群娜李娇娇丁杨马建中李鹏妮陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021 西安市绿色化学品与功能材料重点实验室陕西西安710021 中轻检验认证有限(晋江)公司福建晋江362200 桐乡市质量技术监督事务中心浙江桐乡314500

为赋予皮革表面优异的抗菌性,以己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)(CA-CPL)胶束为模板原位生长金属有机骨架化合物,类沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),得到了CA-CPL@ZIF-8,并将其应用于皮革涂饰中。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附对样品进行了表... 详细信息

为赋予皮革表面优异的抗菌性,以己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)(CA-CPL)胶束为模板原位生长金属有机骨架化合物,类沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),得到了CA-CPL@ZIF-8,并将其应用于皮革涂饰中。采用FTIR、XRD、SEM、TEM、N2吸附-脱附对样品进行了表征。对涂饰后皮革的抗菌、力学和卫生性能进行了测试。结果表明,通过调整生物质模板CA-CPL的尺寸与形貌,成功生长出晶体结构完整的CA-CPL@ZIF-8。随着CA-CPL@ZIF-8添加量(以CA-CPL质量计,下同)的增加,涂饰后皮革对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌产生了明显的抗菌效果,力学性能和卫生性能相应提升;当其添加量为0.8%时,涂饰后皮革对金黄色葡萄球菌的抑菌圈为4 mm,抗张强度和断裂伸长率分别可达6.32 MPa和56%;当其添加量为0.5%时,透气性和透水汽性可达1522 mL/(cm^(2)·h)和353 mg/(10 cm^(2)·24 h)。

关键词：生物质模板 ZIF-8 皮革涂饰抗菌性能功能材料

层层组装法制备抗菌-阻燃型生物质基复合涂层

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精细化工 2023年第8期40卷 1710-1719页

作者：徐群娜赵文婷马建中李鹏妮李霜茹陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 西安市绿色化学品与功能材料重点实验室陕西西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021 桐乡市质量技术监督事务中心浙江桐乡314500

为了赋予皮革更多功能,提高其使用价值,以己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)(记为CPL-CA)、壳聚糖(CS)及植酸(PA)生物质材料为原料,引入无机组分氢氧化镁(MH),采用层层组装(LBL)技术在皮革上构筑具有阻燃及抗菌性能的涂层。对构筑涂层的革样进... 详细信息

为了赋予皮革更多功能,提高其使用价值,以己内酰胺(CPL)改性酪素(CA)(记为CPL-CA)、壳聚糖(CS)及植酸(PA)生物质材料为原料,引入无机组分氢氧化镁(MH),采用层层组装(LBL)技术在皮革上构筑具有阻燃及抗菌性能的涂层。对构筑涂层的革样进行了FTIR、SEM及EDS表征,并对其进行了抗菌性能及阻燃性能测试。结果表明,CS的引入明显改善了涂层的抗菌性,当CS溶液质量分数为1.0%时,涂层对金黄色葡萄球菌有良好的抑菌效果。固定CPL-CA溶液,在CS溶液质量分数为1.0%、浸渍层数3层的条件下,由质量分数为1.5%MH溶液和体积分数为0.4%PA溶液制得的复合溶液构筑涂层的革样的热释放速率(HRR)峰值和热释放总量(THR)分别比未浸渍革样降低了42.31%和40.97%,表明成功制备了具有良好抗菌及阻燃性能的生物质基复合涂层。

关键词：酪蛋白抗菌性阻燃性皮革涂饰层层组装功能材料

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纳米纤维素基无机复合抗菌膜材料的研究进展

精细化工 2022年第6期39卷 1081-1088页

作者：张帆陶浩然毛钺程徐群娜马建中张文博西安工程大学纺织科学与工程学院陕西西安710021 陕西科技大学陕西省轻化工助剂化学与技术协同创新中心陕西西安710021 陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021

纳米纤维素作为一种高值绿色天然聚合物,因其兼具优异的机械性能、可成膜性、高透明度、可生物降解性、生物相容性好等特性,成为无机抗菌原料良好的载体或者基材,这类复合抗菌材料不仅成膜具有一定的机械强度和透明性,而且可提高无机抗... 详细信息

纳米纤维素作为一种高值绿色天然聚合物,因其兼具优异的机械性能、可成膜性、高透明度、可生物降解性、生物相容性好等特性,成为无机抗菌原料良好的载体或者基材,这类复合抗菌材料不仅成膜具有一定的机械强度和透明性,而且可提高无机抗菌剂的稳定性,在抗菌功能膜材料领域具有潜在的应用前景。近年来,以纳米纤维素为基体,引入无机抗菌纳米粒子制备纳米纤维素基无机复合抗菌材料成为抗菌新材料的研究热点。该文介绍了纳米纤维素的结构特性;综述了纳米纤维素基Ag复合抗菌材料、纳米纤维素基ZnO复合抗菌材料、纳米纤维素基TiO_(2)复合抗菌材料及纳米纤维素基多组分纳米粒子复合抗菌材料的研究进展,分析了其制备及应用优势;最后对纳米纤维素基复合抗菌材料的未来进行了总结和展望。

关键词：纳米纤维素无机纳米粒子复合材料抗菌薄膜

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功能型酪素基复合材料的研究进展

材料导报 2019年第15期33卷 2602-2609页

作者：安文马建中徐群娜陕西科技大学轻工科学与工程学院国家轻工化学实验工程示范中心西安710021 陕西农产品加工技术研究所西安710021 国务院学位委员会轻工技术与工程学科评议组

酪素作为一种天然产物蛋白质,既可以溶于酸也可以溶于碱。酪素溶解在氨水中所形成的膜不易溶于水,酪素和硼砂形成的溶液耐贮存且具有抗腐败的作用,因此,在实际操作中通常采用硼砂和氨水来溶解酪素。然而,单纯溶解酪素已不能满足现代工... 详细信息

酪素作为一种天然产物蛋白质,既可以溶于酸也可以溶于碱。酪素溶解在氨水中所形成的膜不易溶于水,酪素和硼砂形成的溶液耐贮存且具有抗腐败的作用,因此,在实际操作中通常采用硼砂和氨水来溶解酪素。然而,单纯溶解酪素已不能满足现代工业的需求,为更好地应用于现代工业领域,需要对酪素进行一定程度的功能化改性。一般情况下,相比于未改性的酪素,改性酪素具有以下优点:(1)耐水性能更高;(2)成膜柔韧性更高;(3)耐微生物稳定性更高;(4)具有自清洁性、抗紫外性能和药物缓释等特殊性能。初期,多数研究者们通过引入聚合物单体来对酪素进行改性,以期提高酪素的耐水性或成膜性能。但随着科技的发展,人们对功能化产品的需求日益增大。为了赋予酪素特殊的功能,近几年有相关研究者采用无机纳米粒子对酪素进行改性,并采用不同的方法在酪素体系中引入不同的纳米粒子对其进行改性,使纳米粒子赋予酪素基体特殊的功能。截至目前,向酪素中引入纳米氧化锌(ZnO)、纳米二氧化钛(TiO2)和纳米四氧化三铁(Fe3O4)等纳米粒子来改性酪素的研究已取得了初步成功,这些纳米粒子的引入可赋予酪素体系抗菌、自清洁和缓释等特殊性能。其中,采用单原位聚合法将纳米ZnO引入己内酰胺改性酪素的体系中,制得酪素基纳米ZnO复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系一定的抗菌性能;采用双原位聚合法将纳米TiO2引入聚丙烯酸酯改性酪素体系中,制得酪素基纳米TiO2复合乳液并将其应用于皮革涂饰,可赋予体系自清洁性能;通过设计微胶囊结构,将纳米Fe3O4包覆在酪素胶束中,在外加磁场的作用下,应用到可控药物释放领域可赋予体系缓释功能。此外,还可在酪素体系中引入氧化石墨烯(GO)或蒙脱土(MMT)等纳米材料,赋予体系不同的特殊功能,使其应用更加广泛。本文归纳了功能化改性酪素和酪素基复合材料的研究进展,分别就聚合物和无机纳米粒子对酪素的改性方法进行介绍,分析了自1993年以来改性酪素产品在各个行业的应用,同时对酪素今后的发展趋势进行了展望,为研发更多适用于不同领域的高性能功能型酪素产品提供指导。

关键词：酪素改性纳米材料功能化

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酪素基rGO复合乳液的制备及其阻燃性能

精细化工 2021年第5期38卷 1045-1052页

作者：安文马建中徐群娜陕西科技大学轻工科学与工程学院陕西西安710021 轻化工程国家级实验教学示范中心陕西西安710021

为制备具有增强阻燃效果的皮革涂饰材料,首先以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并采用NaBH_(4)对其进行还原得到还原氧化石墨烯(rGO)。通过FTIR,XRD和TEM等对其进行表征。结果表明,成功制备了rGO纳米材料。随后,采用... 详细信息

为制备具有增强阻燃效果的皮革涂饰材料,首先以天然石墨为原料,采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),并采用NaBH_(4)对其进行还原得到还原氧化石墨烯(rGO)。通过FTIR,XRD和TEM等对其进行表征。结果表明,成功制备了rGO纳米材料。随后,采用物理共混法将rGO引入天然蛋白质酪素体系,制备酪素基rGO复合乳液并将其应用于皮革涂饰,对涂饰后革样的阻燃性能、力学性能和耐干湿擦性能进行测试。结果表明,当rGO的含量为酪素体系溶质质量的0.5%时,与未含r GO的酪素体系相比,涂饰后革样的燃烧速率下降47.2%,极限氧指数(LOI)由24.2%增加至26.3%,热释放速率(HRR)下降53.1%,总热释放速率(THR)也有所降低。r GO的引入对涂饰后革样的力学性能和耐干湿擦性能影响不大。

关键词：酪素 rGO 阻燃性皮革涂饰橡塑助剂

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阳离子聚合物乳液的研究进展

材料导报 2017年第17期31卷 61-67页

作者：张元霞马建中徐群娜陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021 陕西农产品加工技术研究院西安710021 中国轻工业皮革清洁生产重点实验室西安710021

首先介绍了阳离子聚合物乳液的种类和制备方法,并且对其制备方法的优缺点进行了比较,然后阐述了它在纺织、涂料、造纸、水处理、生物医药等领域的应用,最后对其应用前景进行了展望。

关键词：阳离子聚合物乳液

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酪素胶束结构及其纳米功能化的研究进展

功能材料 2015年第15期46卷 15001-15006页

作者：张帆马建中徐群娜陕西科技大学资源与环境学院西安710021 陕西农产品加工技术研究院西安710021

总结了国内外关于酪素胶束微观结构及其胶束结构表征手段的研究,重点阐述了纳米粒子改性酪素胶束结构以获得功能材料的研究进展,希望对从事酪素研究的工作者有所帮助。

关键词：酪素胶束表征纳米材料功能化

酪素基纳米TiO_2杂化乳液的制备及其涂层自清洁性能研究

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功能材料 2015年第21期46卷 21069-21075,21080页

作者：徐群娜张帆马建中郭从盛陈滔陕西科技大学资源与环境学院西安710021 陕西农产品加工技术研究院西安710021 陕西理工学院材料科学与工程学院陕西汉中723001

以酪素为基材,采用双原位法向其中引入己内酰胺、丙烯酸酯和纳米二氧化钛(TiO2)制备了可应用于皮革涂饰的酪素基纳米TiO2杂化乳液。并采用TEM、AFM、SEM以及紫外光催化分别对乳胶粒的结构、形貌和涂层自清洁特性进行了测试与表征。控制... 详细信息

以酪素为基材,采用双原位法向其中引入己内酰胺、丙烯酸酯和纳米二氧化钛(TiO2)制备了可应用于皮革涂饰的酪素基纳米TiO2杂化乳液。并采用TEM、AFM、SEM以及紫外光催化分别对乳胶粒的结构、形貌和涂层自清洁特性进行了测试与表征。控制好前驱体的水解速率,获得稳定的酪素基纳米TiO2杂化乳液是本研究的技术挑战。实验主要考察了钛酸丁酯用量对乳液稳定性的影响。结果表明,当钛酸丁酯用量为2%时,杂化乳液稳定。涂层具有较为明显的自清洁性能。最后,探讨了酪素基纳米TiO2杂化乳液的乳胶粒及涂层自清洁性能的形成机理。

关键词：酪素自清洁纳米二氧化钛(TiO2) 杂化乳液

基于改性酪素制备水性油墨连接料的现状与展望

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包装工程 2010年第3期31卷 114-118,136页

作者：徐群娜马建中高党鸽吕斌陕西科技大学西安710021

对酪素及水性油墨连接料的性质和特点分别进行了简介,综述了近年来国内外在改性酪素和水性油墨连接料方面的研究现状,并对改性酪素在制备水性油墨连接料领域中的前景进行了展望。

关键词：改性酪素水性油墨连接料