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静电层层自组装法制备磁性吸附剂及其对水溶液中染料的去除

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静电层层自组装法制备磁性吸附剂及其对水溶液中染料的去除

作者：陈艳芳华中科技大学

学位级别：硕士

随着现代工业的迅猛发展,有机合成染料广泛应用于纺织印染、塑料、造纸等行业。然而,由于具有高毒性和致癌性,这些工业生产中产生的染料废水给人类和生态系统带来了日益严重的危害和污染。因为大部分染料具有抗氧化、难降解的特征,所以... 详细信息

随着现代工业的迅猛发展,有机合成染料广泛应用于纺织印染、塑料、造纸等行业。然而,由于具有高毒性和致癌性,这些工业生产中产生的染料废水给人类和生态系统带来了日益严重的危害和污染。因为大部分染料具有抗氧化、难降解的特征,所以吸附法在染料污水处理中具有潜在的应用价值。由于层层自组装法制备工艺简单、载体多功能化的特点已在药物释放、催化、生物传感器方面得到了广泛应用。在本论文中,采用层层自组装方法设计合成了两种新型磁性吸附剂,并且进一步研究了他们对于染料的吸附性能及吸附机理。主要研究结果如下:(1)利用层层自组装方法合成两种新型磁性吸附剂:将两种带有相反电荷的聚电解质:壳聚糖和聚丙烯酸通过静电作用交替沉积在磁性微球表面上,制备了Na-(CS/PAA)n/MPC吸附剂,同理将两种带有相反电荷的聚电解质:海藻酸钠和聚乙烯亚胺交替沉积在磁性微球上,合成了(ALG/PEI)n/MN吸附剂。并对合成的吸附剂进行了红外光谱、场发射扫描电镜、热重、X-射线衍射和磁学特性分析.(2)Na-(CS/PAA)n/MPC对于阳离子型染料亚甲基蓝(MB)和结晶紫(CV)的吸附量与(CS/PAA)层数呈线性增加关系。Na-(CS/PAA)4/MPC在25 oC,pH=8时对MB和CV的最大饱和吸附量分别为305.8和243.6 mg g-1。动力学和等温吸附模型结果表明吸附过程是均相单层化学吸附过程,且吸附平衡时间与聚电解质层数无关。热力学结果表明Na-(CS/PAA)4/MN吸附MB与CV的过程是吸热的,而且该吸附剂具有很好的重复利用性。(3)(ALG/PEI)n/MN对于酸性橙10(AO10)的吸附量与(ALG/PEI)层数是正相关关系。(ALG/PEI)4/MN在25 oC,pH=3时对AO10的最大饱和吸附量为246.3 mg g-1。动力学、等温吸附和热力学的结果表明吸附过程是均相单层化学吸附的放热过程,且吸附平衡时间随聚电解质层数的增加而增加。另外,它对AO10也展示出比较好的重复使用性能。

关键词：静电层层自组装磁性吸附剂染料吸附

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多巴胺改性涤棉的静电层层自组装阻燃整理

印染 2017年第2期43卷 11-15页

作者：陈威关晋平匡小慧陈国强苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006

采用静电层层自组装法对多巴胺改性涤棉混纺织物进行阻燃整理,以壳聚糖(CH)和植酸钠(PA)作为组装液,极限氧指数(LOI值)作为因素筛选指标,分别考察组装时间、组装液质量分数、组装液pH值和组装层数等对涤棉混纺织物阻燃性能的影响。结果... 详细信息

采用静电层层自组装法对多巴胺改性涤棉混纺织物进行阻燃整理,以壳聚糖(CH)和植酸钠(PA)作为组装液,极限氧指数(LOI值)作为因素筛选指标,分别考察组装时间、组装液质量分数、组装液pH值和组装层数等对涤棉混纺织物阻燃性能的影响。结果表明:第一层各次组装沉积时间15 min,第一层后每次组装沉积时间5 min,壳聚糖质量分数1%,植酸钠质量分数1.5%,壳聚糖溶液pH值为5,植酸钠溶液pH值为2,组装15个正负离子交替沉积(即为15层)后,T/C(65/35)织物可获得较好的阻燃效果,LOI值为28.7%。

关键词：阻燃整理静电层层自组装多巴胺改性涤棉织物

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涤棉混纺织物静电层层自组装法阻燃整理

涤棉混纺织物静电层层自组装法阻燃整理

作者：陈威苏州大学

学位级别：硕士

本论文采用静电层层自组装法将植酸钠和壳聚糖组成的阻燃体系应用于多巴胺改性的涤棉混纺织物,旨在探索一种绿色环保的涤棉织物阻燃整理工艺,改善织物燃烧的“支架效应”,赋予涤棉织物良好的阻燃性能。首先,以K/S为筛选指标,通过单因素... 详细信息

本论文采用静电层层自组装法将植酸钠和壳聚糖组成的阻燃体系应用于多巴胺改性的涤棉混纺织物,旨在探索一种绿色环保的涤棉织物阻燃整理工艺,改善织物燃烧的“支架效应”,赋予涤棉织物良好的阻燃性能。首先,以K/S为筛选指标,通过单因素变量法,优化得到涤棉织物多巴胺改性较佳工艺:多巴胺盐酸盐浓度1.5g/L,pH=8.5,浴比1:80,反应温度45℃,反应时间24h。此时织物表面有一层明显的覆盖,变色和沾色牢度等级5级,30次洗涤后,沾色和变色牢度为4-5级,具有较好耐洗性。其次,将植酸钠和壳聚糖通过静电层层自组装法沉积到多巴胺改性涤棉织物上,以极限氧指数为筛选指标,通过单因素变量法,优化得到组装较佳整理工艺:先沉积植酸钠,然后沉积壳聚糖,每一次正负电交替沉积记为一层。第一层每次组装植酸钠或壳聚糖时间15min,第一层后各层每次组装二者时间分别5min,壳聚糖浓度1%,植酸钠浓度1.5%,壳聚糖pH=5,植酸钠pH=2,组装15层。此时LOI为28.7%。组装整理后,改性织物增重高于未改性织物,表明多巴胺改性可提高阻燃剂的沉积量。最后在较适工艺下处理三种不同混纺比的涤棉织物,比较整理后织物的各项性能。研究表明,阻燃整理后,织物炭长、热释放速率都明显减小,织物燃烧危险性显著降低。随着棉组分含量增加,涤棉织物增重率、断裂强力、LOI、炭渣含量都增逐渐增大。壳聚糖和植酸钠静电层层自组装法对涤棉织物的阻燃整理,其机理类似于膨胀型阻燃体系,即主要通过固相成炭作用达到阻燃目的。

关键词：涤棉混纺织物多巴胺改性静电层层自组装阻燃

高效液相色谱法测定静电层层自组装载药多层膜中葛根素的载药量

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浙江中医药大学学报 2020年第3期44卷 286-290页

作者：杨佳盈盛振华胡晓芬浙江中医药大学生命科学学院杭州310053 浙江中医药大学中医药科学院

[目的]建立测定静电层层自组装载药多层膜内葛根素载药量的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)方法。[方法]多层膜浸没于十二烷基硫酸钠饱和溶液,超声崩解,崩解液冻干后甲醇定容,由HPLC法定量测定。葛根素的定... 详细信息

[目的]建立测定静电层层自组装载药多层膜内葛根素载药量的高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)方法。[方法]多层膜浸没于十二烷基硫酸钠饱和溶液,超声崩解,崩解液冻干后甲醇定容,由HPLC法定量测定。葛根素的定量分析采用Hypersil BDS C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为甲醇-0.2%甲酸(18/82),流速1.0mL·min-1,检测波长250nm,柱温30℃,进样量为10μL。[结果]在本研究确定的色谱条件下,葛根素浓度2.0~12.0μg·mL-1范围内,葛根素浓度与出峰面积线性关系良好(r=0.9994)。以HPLC法测定静电层层自组装多层膜内葛根素载药量精密度、重复性和稳定性良好;在低、中、高三个剂量水平下的空白回收率为96.98%~102.34%。利用该方法定量测定10、15和20双层载药多层膜中葛根素的载药量,随着多层膜组装层数增加,载药量显著增大,葛根素含量分别为(1.92±0.54)μg·cm-2、(2.58±0.52)μg·cm-2和(4.23±0.77)μg·cm-2,差异有统计学意义(P静电层层自组装多层膜内葛根素载药量,方法简便、条件温和、结果可靠,为静电组装多层膜的载药量测定提供了参考。

关键词：高效液相色谱载药量多层膜葛根素静电层层自组装

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静电自组装法制备阻燃抗菌染色蚕丝织物

印染 2015年第6期41卷 1-5页

作者：沈家力刘天尧高扬董永生关晋平孙道权陈忠立苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006 海安鑫缘环贸数码科技有限公司江苏海安226621

通过静电层层自组装法将植酸钠、壳聚糖交替沉积在活性染料染色后的蚕丝织物上,制备具有阻燃抗菌性能的蚕丝织物。以极限氧指数、抗菌性能、色差为指标,经单因素试验优化阻燃抗菌整理工艺,优化的工艺为:组装液中壳聚糖溶液质量分数为1.0... 详细信息

通过静电层层自组装法将植酸钠、壳聚糖交替沉积在活性染料染色后的蚕丝织物上,制备具有阻燃抗菌性能的蚕丝织物。以极限氧指数、抗菌性能、色差为指标,经单因素试验优化阻燃抗菌整理工艺,优化的工艺为:组装液中壳聚糖溶液质量分数为1.0%,p H=4.75,植酸钠溶液质量分数为1.0%,p H=3.5,组装层数为8.5层,即最外层为壳聚糖。在此工艺条件下整理的蚕丝织物,极限氧指数可达29.8%,对大肠埃希菌的抗菌率达到91.4%,织物颜色变深,具有优良的耐干湿摩擦和耐皂洗色牢度,且具有一定的耐久性。

关键词：活性染料染色静电层层自组装丝织物壳聚糖植酸钠

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静电自组装阻燃蚕丝织物的染色性能

印染 2015年第1期41卷 1-4页

作者：沈家力潘娜代翱杰宋岩华关晋平孙道权陈忠立苏州大学纺织与服装工程学院江苏苏州215006 海安鑫缘环贸数码科技有限公司江苏海安226621

静电层层自组装技术制备的阻燃蚕丝织物的染色工艺为:真丝织物先进行壳聚糖和植酸钠交替自组装再染色,组装最外层为带正电荷的壳聚糖。在此工艺下,当组装层数达到15.5层,织物极限氧指数达28.5%,1.0%弱酸性染料染色时的上染率可达65.7%,... 详细信息

静电层层自组装技术制备的阻燃蚕丝织物的染色工艺为:真丝织物先进行壳聚糖和植酸钠交替自组装再染色,组装最外层为带正电荷的壳聚糖。在此工艺下,当组装层数达到15.5层,织物极限氧指数达28.5%,1.0%弱酸性染料染色时的上染率可达65.7%,染色织物具有优良的耐摩擦色牢度,固色剂ESX-960处理能有效提升耐皂洗色牢度。

关键词：弱酸性染料染色静电层层自组装丝织物壳聚糖植酸钠

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番茄红素油多层乳状液的制备及稳定性研究

中国食品学报 2019年第2期19卷 139-146页

作者：王鲁慧黄国清于春娣肖军霞青岛农业大学食品科学与工程学院山东青岛266109

番茄红素是一种具有多种生理功能的天然类胡萝卜素,它不溶于水,且结构特殊、不稳定。将番茄红素油制成多层乳状液,有望改善其溶解性和稳定性。本文以大豆分离蛋白、果胶和壳聚糖作为聚电解质,采用静电层层自组装的方法制备番茄红素油多... 详细信息

番茄红素是一种具有多种生理功能的天然类胡萝卜素,它不溶于水,且结构特殊、不稳定。将番茄红素油制成多层乳状液,有望改善其溶解性和稳定性。本文以大豆分离蛋白、果胶和壳聚糖作为聚电解质,采用静电层层自组装的方法制备番茄红素油多层乳状液,探讨聚电解质浓度、pH、乳化速度等因素对乳状液稳定性的影响,以确定制备番茄红素油多层乳状液的最佳条件。研究表明,在pH3、乳化速度15 000 r/min、番茄红素油含量0.5%、大豆分离蛋白含量1%的条件下,制备的初级乳状液乳层保留率为90%;在pH3、番茄红素油含量0.25%、大豆分离蛋白含量0.5%及果胶含量0.05%的条件下,制备的二级乳状液乳层保留率达到92%;在pH3、番茄红素油含量0.125%、大豆分离蛋白含量0.25%、果胶含量0.025%及壳聚糖含量0.05%的条件下,制备的三级乳状液乳层保留率达95%。制备番茄红素油多层乳状液可以显著提高番茄红素的稳定性,本研究为提高番茄红素的溶解性和分散性奠定了理论基础。

关键词：番茄红素多层乳状液静电层层自组装稳定性

胶原蛋白纳米超薄膜在生物材料表面的原位构建及表征

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功能材料 2012年第21期43卷 3010-3013,3017页

作者：周巍赵鹏林超文学军徐红珍张荣华同济大学化学系上海200092 同济大学医学院先进材料与纳米生物医学研究院上海200092 同济大学转化医学高等研究院上海200092 同济大学口腔医学院上海200072

采用静电层层自组装技术构建了以I型胶原蛋白(COL)为主要构成的纳米超薄膜。该类型薄膜厚度与涂层层数呈线性关系。通过"喷涂"方式,在未经任何理化作用处理的生物可降解聚酯材料表面可原位形成厚度可控的胶原蛋白薄膜结构,改善聚酯材料... 详细信息

采用静电层层自组装技术构建了以I型胶原蛋白(COL)为主要构成的纳米超薄膜。该类型薄膜厚度与涂层层数呈线性关系。通过"喷涂"方式,在未经任何理化作用处理的生物可降解聚酯材料表面可原位形成厚度可控的胶原蛋白薄膜结构,改善聚酯材料的亲水性。在小鼠成纤维细胞(L929)培养实验中,聚乳酸(PLA)表面负载多层膜以后,表现出良好的细胞生物相容性,有利于细胞的生长和铺展。

关键词： Ⅰ型胶原蛋白纳米超薄膜静电层层自组装细胞相容性

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静电纺丝素支架的自组装及其体外生物性能

静电纺丝素支架的自组装及其体外生物性能

作者：周先凤安徽农业大学

学位级别：硕士

丝素(SF)是从蚕丝里面提取出来的高分子纤维状蛋白质,作为一种天然的蛋白质材料,其没有毒性和刺激性、没有污染以及能够被生物体降解,并且与生物体的生物相容性良好。目前,生物医学领域中已经开始对丝素蛋白进行深入的研究,并且也有了... 详细信息

丝素(SF)是从蚕丝里面提取出来的高分子纤维状蛋白质,作为一种天然的蛋白质材料,其没有毒性和刺激性、没有污染以及能够被生物体降解,并且与生物体的生物相容性良好。目前,生物医学领域中已经开始对丝素蛋白进行深入的研究,并且也有了基础性的应用,其有望成为组织工程支架材料的重要组成部分。本文首先用较高浓度丝素蛋白的水溶液进行静电纺丝,从而制备丝素纤维膜,然后将带有相反电荷的壳聚糖(CS)与海藻酸钠(SA)经静电层层自组装至丝素纳米纤维支架上,并将丝素纳米支架材料浸泡在自制的模拟体液(SBF)之中,测试其在生物体外的生物活性与降解性。此外,还对纤维支架材料的构造和性能进行各种表征,最终为丝素纤维支架材料在运用于骨修复工程做了基础性的研究。本课题的主要工作内容及结论如下:(1)调整丝素纺丝液的浓度、电压和接收距离等各项参数,并以正交试验设计方法经过级差分析得出各个参数对纺丝纤维直径产生的影响。采用扫描电镜对制备的丝素纤维膜的直径和形貌进行表征,得出制备良好的丝素纤维膜的优化条件。结果表明,静电纺丝能够从再生的丝素蛋白水溶液中制得超细再生纤维。当采用静电纺丝溶液浓度为30%,电压20kV,距离11cm时,最终能够得到纤维直径为554nm左右的丝素纳米级纤维。(2)设计好自组装程序,利用静电自组装在丝素纤维膜表面分别组装5、10、15和20个CS/SA双层。然后对组装后的复合纤维支架材料进行表征。结果表明,静电层层自组装不但能保留静电纺丝结构上模拟细胞外基质的三维空间的网状结构,而且将生物相容性优异的壳聚糖和海藻酸钠组装至纤维上。当静电自组装层数达到15层时,复合纤维支架呈现出最好的性能:质量残留从17%增加到30%,断裂强度由0.87MPa增加到5.93MPa,断裂伸长由2.04%增至7.88%。(3)体外生物活性及降解性评价。通过测试复合纤维支架诱导类骨羟基磷灰石(CHA)的沉积能力来表征其体外生物活性,并以失重率和pH值变化来表征其降解性。纤维支架材料浸泡SBF的实验结果,表明两种纤维支架材料浸泡SBF以后都可以诱导类骨CHA沉积在其表面上,但组装15个CS/SA双层的复合纤维支架的表面沉积类骨CHA的速度快于纯丝素支架,这是因为海藻酸钠能够与Ca2+形成所谓的“蛋盒”结构,有利于促使类骨CHA在沉积在复合纤维支架材料的表面。纯丝素纤维支架材料在浸泡8周后,pH值下降至6.80,降解率高达27.54%;而复合纤维支架材料浸泡8周以后,其pH值稳定在7.35左右,降解率仅为13.27%,这是由于复合纤维支架里呈碱性的壳聚糖能够维持材料的pH值稳定,避免短期内释放的大量酸性降解产物累积而引发炎症和毒副作用,从而提高纤维支架材料的生物相容性;降解速度减慢且稳定,也可以延长材料维持时间,有利于组织细胞生长和生存环境的稳定。

关键词：静电纺丝静电层层自组装生物活性生物降解性