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壳聚糖改性聚乳酸纤维的制备工艺与断裂强力研究

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材料科学与工艺 2024年第3期32卷 51-58页

作者：马艳艳许云辉刘娜安徽农业大学材料与化学学院合肥230036

为改善聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,对PLA纤维进行O_(2)等离子体-壳聚糖(CS)的联合整理,得到CS改性PLA(CS-PLA)纤维。分析研究了CS质量分数、反应温度和反应时间对纤维增重率及断裂强力的影响,探讨改性PLA纤维的最佳工艺条件,并对CS-PLA... 详细信息

为改善聚乳酸(PLA)纤维的力学性能,对PLA纤维进行O_(2)等离子体-壳聚糖(CS)的联合整理,得到CS改性PLA(CS-PLA)纤维。分析研究了CS质量分数、反应温度和反应时间对纤维增重率及断裂强力的影响,探讨改性PLA纤维的最佳工艺条件,并对CS-PLA纤维进行了形貌和结构表征。结果表明,当CS质量分数为1.5%、反应温度为60℃、反应时间为8 h时,CS-PLA纤维的断裂强力较未改性PLA纤维提高了39.76%。扫描电镜图像显示经过复合处理后PLA纤维表面有一层均匀吸附的壳聚糖。傅里叶红外光谱表明改性后PLA纤维表面引入了羟基和氨基等官能团。X射线衍射分析显示改性后纤维结晶度增加。热重分析结果显示CS-PLA纤维的热稳定性强于未改性PLA纤维。具有优良力学性能和表面羟基与氨基官能团的CS-PLA纤维有利于PLA纤维染色性能和服用性能的提高。

关键词：聚乳酸纤维壳聚糖改性制备工艺断裂强力

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O-季铵盐氧化壳聚糖的合成及对棉织物的抗菌整理

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高等学校化学学报 2024年第3期45卷 143-155页

作者：周晓龙汪瑞琪陈国丽郭文明陈飞周炎孙立德汤大保许云辉安徽农业大学材料与化学学院合肥230036 安徽京九丝绸股份有限公司阜阳236000

通过香草醛与壳聚糖C2位氨基形成席夫碱以保护氨基,然后在C6位羟基上接枝2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)季铵盐,利用稀HCl乙醇溶液脱除席夫碱后合成出O-季铵盐壳聚糖(O-HACC),再用KIO_(4)将O-HACC中C2和C3位的部分基团选择性地氧化为醛... 详细信息

通过香草醛与壳聚糖C2位氨基形成席夫碱以保护氨基,然后在C6位羟基上接枝2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)季铵盐,利用稀HCl乙醇溶液脱除席夫碱后合成出O-季铵盐壳聚糖(O-HACC),再用KIO_(4)将O-HACC中C2和C3位的部分基团选择性地氧化为醛基,制备出能与纤维反应结合且具有双重抗菌活性的O-季铵盐氧化壳聚糖(O-HAOCC),随后接枝棉织物得到O-HAOCC改性棉织物.傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氢核磁共振波谱(1H NMR)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热分析(DSC)等结果表明,O-HAOCC分子中保留了氨基,同时引入了季铵盐结构和活性醛基,结晶形态被破坏,热稳定性降低.测试结果表明,氧化3h的O-HAOCC的水溶性高达237g/L,2,2′-联氮双(3-乙基苯并咪唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基清除率在40 min后达到65.58%.当O-HAOCC质量分数为2%,反应时间为2 h,接枝温度为80℃时,改性棉织物的接枝率为9.84%.O-HAOCC改性棉织物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别为98.63%和93.38%,水洗50次后的抗菌率仍在90.75%以上,可应用于抗菌纺织服装、家纺面料和医疗卫生品等领域.

关键词：季铵盐壳聚糖香草醛选择性氧化结构性能抗菌织物

聚多巴胺/壳聚糖改性棉织物的茶色素染色及其抗菌和防紫外线性能

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纺织学报 2024年第3期45卷 106-113页

作者：李丽丽袁亮唐雨霞杨文菊王浩安徽农业大学材料与化学学院安徽合肥230036 马鞍山市纤维检验所安徽马鞍山243011

为提高棉织物的天然色素染色性和多功能性,利用CuSO_(4)/H_(2)O_(2)氧化体系下多巴胺(DA)在织物表面快速聚合沉积后,采用壳聚糖(CS)整理制备聚多巴胺/壳聚糖(PDA/CS)改性棉织物,再用茶色素对其进行染色处理。探究了DA快速聚合沉积过程... 详细信息

为提高棉织物的天然色素染色性和多功能性,利用CuSO_(4)/H_(2)O_(2)氧化体系下多巴胺(DA)在织物表面快速聚合沉积后,采用壳聚糖(CS)整理制备聚多巴胺/壳聚糖(PDA/CS)改性棉织物,再用茶色素对其进行染色处理。探究了DA快速聚合沉积过程中各因素对改性棉织物染色性能的影响,得到较佳工艺条件:CuSO_(4)浓度为3 mmol/L,DA质量浓度为2.0 mg/mL,H_(2)O_(2)浓度为13 mmol/L,沉积时间为2 h。在此条件下,PDA/CS改性棉织物染色后的K/S值达到6.21。研究结果表明:CuSO_(4)/H_(2)O_(2)氧化体系下DA在棉织物表面形成PDA层,可与CS产生氢键作用在织物表面均匀成膜;茶色素染色PDA/CS改性棉织物的耐摩擦色牢度、耐皂洗色牢度(沾色)和耐人造光色牢度均达到4级及以上;PDA/CS改性织物染色后的UPF值为312,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抑菌率达到90%以上,具备抗菌和防紫外线的双重功效。

关键词：棉织物聚多巴胺壳聚糖茶色素染色天然染料功能整理

聚乳酸/rGO/HTPDMS纳米纤维膜制备及其性能研究

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塑料科技 2024年第4期52卷 19-22页

作者：秦杰耿鑫靳开朗邓曼娜王浩张晓丽焦晨璐韩晓建安徽农业大学材料与化学学院安徽合肥230036

为了减小废弃油水对环境的危害,将聚乳酸-还原氧化石墨烯(PLA/rGO)与羟基封端聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)以不同比例共混,通过静电纺丝技术制备了一系列PLA/rGO/HTPDMS复合纤维膜,结合扫描电子显微镜、红外光谱仪和接触角仪等对纤维膜的微... 详细信息

为了减小废弃油水对环境的危害,将聚乳酸-还原氧化石墨烯(PLA/rGO)与羟基封端聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)以不同比例共混,通过静电纺丝技术制备了一系列PLA/rGO/HTPDMS复合纤维膜,结合扫描电子显微镜、红外光谱仪和接触角仪等对纤维膜的微观形貌、表面成分和疏水性进行表征。结果表明:PLA/rGO与HTPDMS共混后,所制得的纤维膜均以纳米尺度纤维构成,且膜中存在HTPDMS成分。HTPDMS的加入使PLA/rGO膜疏水性得到大幅提升。油-水混合物的分离具有较高油通量,通量均高于18400 L/(m^(2)·h),分离效率大于98.2%。经过10次循环分离后纤维膜分离效率仍可达到97%以上,具有良好循环稳定性。PLA/rGO/HTPDMS纤维膜在含油废水处理方面具有广阔的应用前景。

关键词：聚乳酸还原氧化石墨烯羟基封端聚二甲基硅氧烷静电纺丝

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壳聚糖/玉米淀粉交联膜的制备及性能研究

中国塑料 2024年第7期 37-42页

作者：凡淑婷张芷瑜郭睿毕文雅张利君安徽农业大材料与化学学院

以壳聚糖（CS）和玉米淀粉（St）为原料、柠檬酸（CA）为交联剂，采用流延法制备了CS/St/CA交联膜。研究了CS与St的质量比以及CA的含量对CS/St/CA膜热稳定性、水溶性、阻湿性以及力学性能的影响。结果表明，CA的加入对CS/St膜的性能有... 详细信息

以壳聚糖（CS）和玉米淀粉（St）为原料、柠檬酸（CA）为交联剂，采用流延法制备了CS/St/CA交联膜。研究了CS与St的质量比以及CA的含量对CS/St/CA膜热稳定性、水溶性、阻湿性以及力学性能的影响。结果表明，CA的加入对CS/St膜的性能有明显影响，且当CS/St的质量比为2/1,CA在溶液中的质量分数为2%时，所制备的CS/St/CA交联膜的综合性能最优。此时，薄膜的最大热分解温度为366.3℃，质量保留率为28.29%，含水量为8.16%，水溶性为28.48%，溶胀度为18.72%，薄膜表面的水接触角为101.5°，薄膜的水蒸气透过量为8 g/（m2·24 h），降低了12.25倍，水蒸气透过系数为0.488×10-13g·cm/（cm2·s·Pa），拉伸强度从3.7 MPa提高到了12.5 MPa，断裂伸长率从85.3%提高到了113.2%。

关键词：壳聚糖玉米淀粉柠檬酸交联薄膜阻湿性

外源6-BA对孕穗期低温胁迫后小麦旗叶生理、产量及品质的影响

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应用生态学报 2024年第6期35卷 1573-1582页

作者：周琦锐赵梦停杨丽栾佳萌高源黄正来马尚宇樊永惠张文静安徽农业大学农学院合肥230036

春季低温通常发生在冬小麦孕穗期,导致小麦大幅减产。本研究选用低温反应敏感型小麦品种‘皖麦52’和低温反应迟钝型小麦品种‘烟农19’作为试验材料,在孕穗期将小麦盆栽置于人工气候室内进行低温处理(-2和0℃),低温处理结束后分别喷施... 详细信息

春季低温通常发生在冬小麦孕穗期,导致小麦大幅减产。本研究选用低温反应敏感型小麦品种‘皖麦52’和低温反应迟钝型小麦品种‘烟农19’作为试验材料,在孕穗期将小麦盆栽置于人工气候室内进行低温处理(-2和0℃),低温处理结束后分别喷施浓度为10、20、30 mg·L^(-1)的6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)溶液,以喷施等量蒸馏水作为对照,探讨孕穗期低温胁迫后喷施6-BA对小麦旗叶部分生理特性、产量和品质的影响。结果表明:与对照相比,外源喷施6-BA处理的小麦幼穗形态较为饱满,小花形态得到改善,穗下节间维管束数目增加;6-BA促进了小麦旗叶可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的积累;过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性提高,丙二醛含量降低。外源喷施6-BA后小麦退化穗数减少,穗粒数和千粒重提高,籽粒蛋白质、湿面筋含量和沉降值增加。综上,外源喷施6-BA可以有效缓解低温胁迫对小麦旗叶和产量造成的影响。在本试验条件下,喷施6-BA溶液对烟农19的缓解效果要高于皖麦52,其中以喷施20 mg·L^(-1)的6-BA溶液对低温胁迫的缓解效果最好。

关键词：小麦孕穗期低温抗氧化酶活性产量品质

菜薹镉低积累“油蔬两用”油菜品种筛选及海藻糖对其镉积累和品质的影响

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农业环境科学学报 2024年第4期43卷 774-785页

作者：邹翔宇岳文丽贺原丁茂文李瑞董嘉朱宗河郑文寅张付贵周可金余燕安徽农业大学农学院合肥230036

为完善镉(Cd)污染农田“油蔬两用”油菜安全生产栽培调控技术,本试验以22个甘蓝型“油蔬两用”油菜品种为材料,采用盆栽试验,根据Cd积累量和地上部干质量差异,筛选Cd低积累油菜品种。并进一步研究外源海藻糖喷施时期(苗期、薹期、苗期+... 详细信息

为完善镉(Cd)污染农田“油蔬两用”油菜安全生产栽培调控技术,本试验以22个甘蓝型“油蔬两用”油菜品种为材料,采用盆栽试验,根据Cd积累量和地上部干质量差异,筛选Cd低积累油菜品种。并进一步研究外源海藻糖喷施时期(苗期、薹期、苗期+薹期)和浓度(10、20、40、80 mmol·L^(-1))对Cd低积累品种油菜生长发育、薹Cd积累及品质的影响。结果表明:Cd胁迫下22个油菜品种各部位Cd积累量和地上部干质量差异显著,其中安农油1号(ANY-1)和同油杂2号(TYZ-2)具有高生物量和低Cd积累的特性,较适宜油蔬两用种植。与对照(CK)相比,Cd处理导致油菜生长受阻,菜薹产量及品质下降。外源喷施10~40mmol·L^(-1)海藻糖可不同程度缓解Cd对油菜的毒害作用,降低菜薹Cd积累,提高菜薹产量和品质,其中苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖为最佳喷施时期和浓度。苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖缓解了2个油菜品种Cd毒害,叶绿素含量(SPAD)、地上部鲜质量、根鲜质量、根颈粗较不喷施海藻糖处理相比分别显著提高了13.4%~16.1%、59.1%~63.3%、42.1%~103.6%和30.6%~37.8%,菜薹Cd含量显著降低了61.5%~70.6%,菜薹产量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量分别提高了28.4%~34.5%、41.9%~46.0%和62.6%~76.1%。综上所述,Cd污染土壤种植菜薹Cd低积累油菜品种ANY-1和TYZ-2,结合苗期喷施20mmol·L^(-1)海藻糖,可有效降低菜薹Cd积累,保障菜薹食用安全,提高菜薹产量和品质。

关键词：油菜薹镉积累海藻糖低积累品种品质

桐油悬挂链辅助的高强自主愈合弹性体设计及其性能优化

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林业工程学报 2024年第1期9卷 101-108页

作者：王钟张佳乐吴先坤汪钟凯安徽农业大学生物质分子工程中心合肥230036 安徽省高性能生物基尼龙工程研究中心合肥230036 安徽农业大学材料与化学学院合肥230036

为进一步优化自愈材料的力学性能和修复能力,着眼于如何利用天然可再生的林业生物质原料设计制备出兼具高强度与快速自愈效能的新型弹性体材料。以木本油脂——桐油为原料,通过高效氨解反应制备了反应型功能单体(TOD),将其作为“软段”... 详细信息

为进一步优化自愈材料的力学性能和修复能力,着眼于如何利用天然可再生的林业生物质原料设计制备出兼具高强度与快速自愈效能的新型弹性体材料。以木本油脂——桐油为原料,通过高效氨解反应制备了反应型功能单体(TOD),将其作为“软段”构筑了系列含悬挂链和动态共价键的热塑性聚氨酯弹性体。进一步利用TOD脂肪酸链中共轭双键的氧化交联特性,通过在合成过程中热诱导其自发形成桥接网络结构,最终获得高强度自主愈合材料。采用核磁共振氢谱(~1H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)确定了TOD单体的化学结构,并证实了其在合成终点后的有效交联,从而贡献体系的机械性能,拉伸强度可达16.16 MPa,断裂应变为1 318%。对弹性体热力学性能分析表明,TOD的引入会显著提升聚合物的玻璃化转变温度,保证材料稳定的力学性能,同时与动态二硫键协同作用实现弹性体在室温环境下的高效自主愈合。制备的薄膜在室温愈合24 h后的愈合效率可达95.4%(以应力为参照)。结果表明:桐油悬挂链的非对称结构能够打破分子链的规整度,进而诱导二硫键在室温下更加快速地复分解,促使材料自愈。此外,由于体系中动态键合结构的存在,交联型聚氨酯在加工温度下表现出优异的热回收利用性能。经过验证,弹性体在多次物理回收后机械性能与初始值保持一致,未出现显著降低。这为木本油脂的高值化利用提供了一种新方法,并丰富现有高性能功能弹性体增强理论体系,也说明,油脂基功能型聚氨酯弹性体具有广阔的应用前景。

关键词：桐油聚氨酯悬挂链自愈合拉伸强度可再加工弹性体

含环丙基的新型取代嘧啶-5-甲酰胺的合成及杀菌活性研究

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有机化学 2024年第2期44卷 650-656页

作者：李鹏辉谢青洋万福贤张元红姜林山东农业大学化学与材料科学学院山东泰安271018

为发现具有优异杀菌活性的新型嘧啶类化合物,采用活性亚结构拼接法设计合成了13种N-(取代苯基)-2-环丙基-4-甲基嘧啶-5-甲酰胺及3种不含环丙基的类似物,其结构经核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)、红外光谱(IR)和高... 详细信息

为发现具有优异杀菌活性的新型嘧啶类化合物,采用活性亚结构拼接法设计合成了13种N-(取代苯基)-2-环丙基-4-甲基嘧啶-5-甲酰胺及3种不含环丙基的类似物,其结构经核磁共振氢谱(^(1)H NMR)、核磁共振碳谱(^(13)C NMR)、红外光谱(IR)和高分辨质谱(HRMS)鉴定.利用菌丝生长速率法测定了化合物对植物病原菌的杀菌活性,在浓度为100 mg/L时,部分化合物显示出较高的杀菌活性,其中N-(4-氯苯基)-2-环丙基-4-甲基嘧啶-5-甲酰胺(4e)、N-(4-溴苯基)-2-环丙基-4-甲基嘧啶-5-甲酰胺(4h)和N-(3,4-二氯苯基)-2-环丙基-4-甲基嘧啶-5-甲酰胺(4k)对灰霉菌的抑制率分别为87.9%、84.4%和85.2%,4k对菌核菌的抑制率为84.6%.进一步试验显示4k对灰霉菌的抑制中浓度为4.67 mg/L,其活性与对照药剂嘧菌环胺相当且高于啶酰菌胺.与不含环丙基的4-甲基嘧啶-5-甲酰胺的比较揭示了嘧啶环上引入环丙基有利于提高化合物的杀菌活性.

关键词：嘧啶环丙基酰胺合成杀菌活性