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淀粉基生物降解高分子材料的制备与性能研究

淀粉基生物降解高分子材料的制备与性能研究

作者：提岩天津大学

学位级别：硕士

为了获得适合包载不同药剂的淀粉基生物降解高分子材料,本文采用三种方法分别制备了多孔淀粉、淀粉基包囊药剂缓释基材和淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂,并研究了其理化性质及应用性能。以玉米淀粉为原料,通过α-淀粉酶处理和酸处理两种方... 详细信息

为了获得适合包载不同药剂的淀粉基生物降解高分子材料,本文采用三种方法分别制备了多孔淀粉、淀粉基包囊药剂缓释基材和淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂,并研究了其理化性质及应用性能。以玉米淀粉为原料,通过α-淀粉酶处理和酸处理两种方法制备多孔淀粉。采用扫描电镜、红外光谱和X射线衍射对产物的表面形态和结构进行表征,并研究其理化性质。结果表明,淀粉颗粒的表面形成了多孔的结构。多孔淀粉与原淀粉相比,沉降体积减小,抗凝沉性能提高,透光率增大,粘度降低,冻融稳定性降低,对水和油的吸附能力均有较大提高。酶处理多孔淀粉的最佳制备工艺为:酶用量占淀粉干重的0.5%,反应温度50℃,pH值5.8,反应时间24h,淀粉糊浓度40%。酸处理多孔淀粉的最佳制备工艺为:酸用量占淀粉干重的6%,反应温度40℃,反应时间12h,淀粉糊浓度为40%。以改性淀粉和PVA为原料,加入溶剂、交联剂和药剂制备淀粉基包囊药剂缓释基材。采用红外光谱、DSC和X射线衍射对缓释基材的结构和性能进行表征,并研究其载药量和药剂释放率。结果表明,改性淀粉和PVA之间已充分交联,形成了密实的囊壁将药剂分子包裹在其中。基材的载药量达到54.30mg ClO2 /g,包载率高达92.71%,缓释性能较好,最长释放时间可达到13h。基材的最佳制备工艺为:以改性淀粉和PVA复合为原料,PVA与改性淀粉的质量比为0.2:1,PVA聚合度为1750,交联剂用量占单体质量的1.5%,溶剂与单体的质量比为5.9:1,药剂用量为与单体的质量比为3.3:1。采用反相悬浮法制备玉米淀粉接枝丙烯酸高吸水性树脂。通过红外光谱和扫描电镜对树脂的表面形态和结构进行了表征,并研究其吸液性能。结果表明:玉米淀粉与丙烯酸发生了接枝反应;树脂呈圆球状,粒径大小适中,分散均匀;树脂微球对蒸馏水的吸收倍率可达到1666g/g,对杀菌剂-稳定性二氧化氯的吸收倍率可达到119g/g。树脂的最佳制备工艺为:采用糊化淀粉,淀粉糊化温度和糊化时间分别为90℃和30min,玉米淀粉与丙烯酸的质量比为15.4%,丙烯酸中和度为80%,水和环己烷的质量比为1:3,分散剂用量为5.5%,搅拌速率733 ***-1,引发剂用量为5m mol/L,交联剂用量为0.087%,反应温度70℃,反应时间3小时。

关键词：淀粉生物降解材料多孔淀粉囊化高吸水性树脂

pH敏感聚衣康酸/丙烯酰胺水凝胶微球的制备与性能

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天津大学学报 2007年第4期40卷 427-431页

作者：郭锦棠提岩李丽娜李伶天津大学化工学院天津300072

采用反相悬浮聚合,以衣康酸/丙烯酰胺共聚制备pH敏感水凝胶微球,研究了加料方式、分散剂的种类与用量、分散介质的种类与用量、单体浓度与配比和交联剂的用量等因素对水凝胶微球成球性能和外观的影响;探讨了原料配比、交联程度等因素对... 详细信息

采用反相悬浮聚合,以衣康酸/丙烯酰胺共聚制备pH敏感水凝胶微球,研究了加料方式、分散剂的种类与用量、分散介质的种类与用量、单体浓度与配比和交联剂的用量等因素对水凝胶微球成球性能和外观的影响;探讨了原料配比、交联程度等因素对水凝胶微球pH敏感性的影响.实验结果表明:以逐步滴加的方式,span60为分散剂,水油体积比控制在1550,分散剂占单体总质量的2.500/,单体摩尔配比以IA/AM为15.5,交联剂与单体质量比9.400/,在环己烷中对衣康酸和丙烯酰胺进行聚合能制备出pH敏感性与表观形态都较好的水凝胶微球.

关键词：衣康酸丙烯酰胺反相悬浮聚合水凝胶 pH敏感性

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聚天冬酰胺衍生物水凝胶的合成和溶胀性能

天津大学学报 2006年第10期39卷 1145-1150页

作者：郭锦棠朱军利提岩李丽娜天津大学化工学院天津300072

以L-天冬氨酸为单体,通过缩合反应合成聚丁二酰亚胺,用不同比例的牛磺酸和赖氨酸进行开环和交联,获得可生物降解聚天冬酰胺衍生物水凝胶.研究了反应条件对水凝胶溶胀性能的影响.实验结果表明,赖氨酸的用量、牛磺酸的用量对水凝胶吸水性... 详细信息

以L-天冬氨酸为单体,通过缩合反应合成聚丁二酰亚胺,用不同比例的牛磺酸和赖氨酸进行开环和交联,获得可生物降解聚天冬酰胺衍生物水凝胶.研究了反应条件对水凝胶溶胀性能的影响.实验结果表明,赖氨酸的用量、牛磺酸的用量对水凝胶吸水性能影响较大.引入磺酸基后,水凝胶的吸水倍率由47增大到174.水凝胶在不同溶液中的溶胀测试表明水凝胶具有较强的溶剂敏感性.溶胀倍率随着溶液pH值增大而升高,水凝胶在pH=7.4的溶液中收缩.水凝胶的溶胀倍率随着溶液离子强度的增大而降低.

关键词：聚天冬酰胺牛磺酸赖氨酸水凝胶

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可生物降解聚天冬氨酸水凝胶的合成及性能

高分子材料科学与工程 2008年第3期24卷 44-47页

作者：郭锦棠李丽娜提岩朱军利天津大学化工学院天津300072

采用两步交联法合成了可生物降解聚天冬氨酸水凝胶。首先用赖氨酸作为内交联剂对聚丁二酰亚胺进行开环反应,以侧基的形式引入聚合物链中,然后用戊二醛为表面交联剂进行进一步交联反应,从而形成水凝胶。研究了反应温度、时间、赖氨酸及... 详细信息

采用两步交联法合成了可生物降解聚天冬氨酸水凝胶。首先用赖氨酸作为内交联剂对聚丁二酰亚胺进行开环反应,以侧基的形式引入聚合物链中,然后用戊二醛为表面交联剂进行进一步交联反应,从而形成水凝胶。研究了反应温度、时间、赖氨酸及戊二醛用量对水凝胶溶胀性能的影响。并对水凝胶的溶胀机理进行了初步的探讨,结果表明,溶胀过程属于非Fickian扩散。pH敏感性测试表明水凝胶在pH=3.4时收缩,而在pH3.4时溶胀,且在中性和碱性条件下的溶胀率大于在酸性条件下的溶胀率。

关键词：聚天冬氨酸水凝胶溶胀性能

高职高专化工技术类专业“中国石油和化学工业行业规划教材”锤炼精品

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化工职业技术教育 2018年第1期30卷 75-76页

作者：提岩化学工业出版社

由化学工业出版社策划、组织、编辑、出版的高职高专化工技术类专业“中国石油和化学工业行业规划教材”已经开始修订、锤炼精品。1.规划实施早高职髙专化工技术类专业系列教材从2002年开始建设。为了解决当时高职院校化工技术类专业无... 详细信息

由化学工业出版社策划、组织、编辑、出版的高职高专化工技术类专业“中国石油和化学工业行业规划教材”已经开始修订、锤炼精品。1.规划实施早高职髙专化工技术类专业系列教材从2002年开始建设。为了解决当时高职院校化工技术类专业无教材的实际困难，全国化工髙等职业教育教学指导委员会（简称全国化工高职教指委）化工技术类专业委员会组织全国石油与化工各职业院校教师，编写了髙职高专化工技术类专业第一套规划教材。

关键词：化学工业出版社化工技术规划教材高职高专中国石油工业行业精品专业委员会

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新形态教材出版的探索

采写编 2021年第4期 134-135页

作者：提岩化学工业出版社

近年来,随着教育信息化的飞速发展,传统的教学模式和学习方式正在发生巨大的变化,将纸质教材与丰富的数字化教学资源有机结合的新形态教材应运而生。本文对新形态教材的概念、作用及优势等做了简要阐述,并结合自身的探索实践,分析了当... 详细信息

近年来,随着教育信息化的飞速发展,传统的教学模式和学习方式正在发生巨大的变化,将纸质教材与丰富的数字化教学资源有机结合的新形态教材应运而生。本文对新形态教材的概念、作用及优势等做了简要阐述,并结合自身的探索实践,分析了当前新形态教材的三种主要出版模式。

关键词：新形态教材出版模式

聚碳酸酯聚氨酯膜表面构建新型磺铵两性结构及其表征

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膜科学与技术 2008年第3期28卷 16-22页

作者：郭锦棠赵美华王博提岩天津大学化工学院天津300072

用聚乙二醇为原料合成N,N′-二甲基甘氨酸单羟基聚乙二醇酯(APEG),并对每步合成的产物用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和1H-NMR表征.聚氨酯表面分别引入多氨基聚合物(聚丙烯酰胺和氨基硅油),再接枝APEG,最后在聚氨酯膜表面进行与丙磺酸内酯... 详细信息

用聚乙二醇为原料合成N,N′-二甲基甘氨酸单羟基聚乙二醇酯(APEG),并对每步合成的产物用傅立叶变换红外光谱(FTIR)和1H-NMR表征.聚氨酯表面分别引入多氨基聚合物(聚丙烯酰胺和氨基硅油),再接枝APEG,最后在聚氨酯膜表面进行与丙磺酸内酯的开环反应,实现末端带磺铵两性离子聚乙二醇在聚氨酯表面的固定.采用环境扫描电镜(SEM)观察聚合物膜的表面形貌,用光电子能谱(XPS)分析聚合物膜表面元素含量.结果表明:合成的APEG与预定结构一致,通过此法接枝后聚合物膜表面S原子分数分别达1.9%,0.5%,磺铵两性结构成功构建到聚合物膜表面,并且提高了接枝率.

关键词：聚碳酸酯聚氨酯聚乙二醇磺铵两性结构开环反应

圆柱颗粒结构修饰对填充床内流动和换热特性的影响

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化工学报 2025年

作者：包兴郭雪岩上海理工大学能源与动力工程学院

为研究不同修饰形状的圆柱颗粒对填充床壁面效应及流动换热特性的影响，采用计算流体力学（CFD）方法，对未修饰的“圆柱”颗粒及修饰后的“单孔圆柱”、“3孔圆柱”、“三叶草”、“3孔三叶草”和“9孔三叶草”6种颗粒填充床进行了数... 详细信息

为研究不同修饰形状的圆柱颗粒对填充床壁面效应及流动换热特性的影响，采用计算流体力学（CFD）方法，对未修饰的“圆柱”颗粒及修饰后的“单孔圆柱”、“3孔圆柱”、“三叶草”、“3孔三叶草”和“9孔三叶草”6种颗粒填充床进行了数值模拟。分析了径向与轴向空隙率分布、流动特性及流动换热性能。结果表明：圆柱颗粒通过内部开孔或外部开槽修饰均能够改善流体流动均匀性；颗粒内部开孔可以减小壁面附近流量占比，且孔洞数量对近壁面流量的影响不显著，但增加孔洞数量会削弱流体径向流动均匀性，同时提升轴向流动均匀性；圆柱颗粒通过外部开槽为三叶草状后可提升传热系数，但显著增加单位压降，圆柱颗粒通过内部开孔后传热系数和单位压降均降低；增加孔洞数量能够提升换热性能，但同时会导致压降增加；综合考虑传热效果和流动阻力，混合修饰的9孔三叶草颗粒具备最高的总换热效率，表现出最佳的综合换热性能。

关键词：填充床数值模拟流动换热圆柱颗粒

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耦合“现状—趋势”的城市地表热环境评估

灾害学 2025年第1期40卷 80-85页

作者：艾合麦提·那麦提曾坚宋苑震刘祥天津大学建筑学院天津300072

针对城市地表热环境评估较少考虑动态变化趋势的问题,该文提出了一种新的耦合“现状—趋势”的城市地表热环境评估方法。采用非参数趋势检验法分析多年地表温度的演变趋势,有效识别地表温度的升高、未变化和降低趋势,并通过与现状地表... 详细信息

针对城市地表热环境评估较少考虑动态变化趋势的问题,该文提出了一种新的耦合“现状—趋势”的城市地表热环境评估方法。采用非参数趋势检验法分析多年地表温度的演变趋势,有效识别地表温度的升高、未变化和降低趋势,并通过与现状地表温度的耦合叠加,深入挖掘现状地表温度高且呈升高趋势等热环境问题严重且紧迫的关键区域,从而实现对城市热环境状况的全面评估。以天津市中心城区为例的实证研究结果表明,该文所提出的评估方法能够有效地识别具有热环境持续恶化潜能的区域,同时也能揭示长期存在高温状况的重点区域。研究结果为城市规划与热环境精准管理提供科学评估工具,助力制定改善策略,提升热环境质量。

关键词：地表热环境评估地表温度演变趋势耦合评估天津市中心城区