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功能化壳聚糖改性中空介孔SiO_2

复合材料学报 2018年第6期35卷 1490-1496页

作者：徐广鹏肖瑶李苗苗宫玉梅张森郭静大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及其复合材料工程技术中心大连116034

以通过溶胶-凝胶法制备的中空介孔SiO_2(HMSiO_2)纳米微球为骨架材料,通过反相微乳液合成使天然高分子壳聚糖(CTS)沉积在HMSiO_2纳米微球表面,随后在铈离子引发下于CTS表面进行丙烯腈接枝共聚并偕胺肟化,制备HMSiO_2复合壳聚糖接枝聚偕... 详细信息

以通过溶胶-凝胶法制备的中空介孔SiO_2(HMSiO_2)纳米微球为骨架材料,通过反相微乳液合成使天然高分子壳聚糖(CTS)沉积在HMSiO_2纳米微球表面,随后在铈离子引发下于CTS表面进行丙烯腈接枝共聚并偕胺肟化,制备HMSiO_2复合壳聚糖接枝聚偕胺肟(PAO)复合纳米粒子(HMSiO_2@CTS-g-PAO)。通过FTIR和XRD对HMSiO_2@CTS-g-PAO复合纳米粒子的结构进行表征。采用SEM和激光粒度分析仪对HMSiO_2@CTSg-PAO复合纳米粒子的形貌和粒径进行探究。结果表明:HMSiO_2@CTS-g-PAO复合纳米粒子的内层为HMSiO_2,外层为CTS-g-PAO,是典型的核-壳纳米粒子。以K2Cr2O7为Cr源,探究HMSiO_2@CTS-g-PAO复合纳米粒子对CrⅥ的吸附。结果表明,HMSiO_2@CTS-g-PAO复合粒子对CrⅥ的吸附过程符合伪二级吸附动力学,主要为化学吸附,对pH=2.0、浓度为91.4mg/L的K2Cr2O7溶液中铬的最大吸附量高达3.28mmol/g。

关键词：中空介孔SiO2 壳聚糖核-壳结构复合材料聚偕胺肟 Cr吸附

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海藻酸钠/羽毛角蛋白复合纤维的制备与性能

复合材料学报 2016年第11期33卷 2634-2640页

作者：李圣林郭静杨利军黄学淋牟思阳张森宫玉梅大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及其复合材料工程技术中心大连116034

采用酸碱法在鸭毛中提取羽毛角蛋白(FK),通过正交实验研究了FK提取的最佳条件。将FK与海藻酸钠(SA)进行共混,制备SA/FK复合溶液,测试了复合溶液的流变性。通过湿法纺丝制备SA/FK复合纤维,研究了复合纤维的基本性能并表征了复合纤维分子... 详细信息

采用酸碱法在鸭毛中提取羽毛角蛋白(FK),通过正交实验研究了FK提取的最佳条件。将FK与海藻酸钠(SA)进行共混,制备SA/FK复合溶液,测试了复合溶液的流变性。通过湿法纺丝制备SA/FK复合纤维,研究了复合纤维的基本性能并表征了复合纤维分子间氢键作用。结果表明:在最佳提取条件下(提取温度为60.0℃,提取时间为120.00min,碱浓度为2.00wt%),FK产率最高为45.75%。SA/FK复合溶液的表观黏度随剪切速率的增加而减小,随FK含量的增加呈现先增后减的趋势。FK的加入使分子间氢键作用增强。SA/FK复合纤维的力学断裂强度能够达到1.96cN/dtex。SA与FK的复合破坏了原有分子的晶体结构,SA/FK复合纤维分子结构是以非晶态存在。SA/FK复合纤维的表面具有均匀的沟槽结构。

关键词：羽毛角蛋白提取正交实验海藻酸钠复合纤维氢键

高强度南极磷虾蛋白/海藻复合纤维的制备与表征

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复合材料学报 2016年第7期33卷 1524-1530页

作者：杨利军郭静李圣林牟思阳齐善威大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及其复合材料工程技术中心大连116034

以戊二醛为增强改性剂,利用湿法纺丝制备含有预埋增强剂的南极磷虾蛋白/海藻(AKP/SA)初生纤维,通过初生纤维纺丝线在线热交联技术实现热交联反应从而制得高强度南极磷虾蛋白/海藻(HAKP/SA)复合纤维。利用旋转黏度计确定了增强交联反应... 详细信息

以戊二醛为增强改性剂,利用湿法纺丝制备含有预埋增强剂的南极磷虾蛋白/海藻(AKP/SA)初生纤维,通过初生纤维纺丝线在线热交联技术实现热交联反应从而制得高强度南极磷虾蛋白/海藻(HAKP/SA)复合纤维。利用旋转黏度计确定了增强交联反应的热交联温度,研究了交联度对复合纤维微观结构以及吸湿性能的影响,测试了增强后复合纤维力学性能和结晶性能的变化。结果表明:80℃时戊二醛能有效发生热交联反应;AKP/SA复合纤维具有较好的吸湿性能,吸湿率为7.3%,随着交联度的提高,复合纤维的吸湿性能降低,吸湿平衡时间缩短;HAKP/SA复合纤维仍以非晶形态存在,表面存在不均匀的沟槽结构;力学性能测试表明增强后的纤维断裂强度提高了13%。

关键词：海藻酸钠南极磷虾蛋白共混纤维湿法纺丝增强改性

盐浓度与海藻酸钠/磷虾蛋白复合体系性能的相关性

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高等学校化学学报 2017年第9期38卷 1701-1708页

作者：吴静郭静张森宫玉梅张鸿大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及复合材料工程技术中心大连116034

采用湿法纺丝技术制备了海藻酸钠/磷虾蛋白(SA/AKP)复合纤维,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/AKP复合体系的氢键相互作用,用X射线衍射仪、流变仪及SEM研究了盐(NaCl)浓度对复合体系的结晶、流动性和形态结构的影响.结果表明,SA/... 详细信息

采用湿法纺丝技术制备了海藻酸钠/磷虾蛋白(SA/AKP)复合纤维,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了SA/AKP复合体系的氢键相互作用,用X射线衍射仪、流变仪及SEM研究了盐(NaCl)浓度对复合体系的结晶、流动性和形态结构的影响.结果表明,SA/AKP复合体系中存在分子内和分子间氢键,分子间氢键的强度随复合材料中盐浓度的增加而增强.盐浓度的增加导致SA/AKP复合材料的结晶度增加,流动黏度先降低后增加,力学性能先增加后降低.SA/AKP纤维的SEM照片显示结晶的盐与纤维分离,并且复合纤维表面沟槽结构逐渐减少,表面更加致密光滑.AKP在SA/AKP复合体系中呈完全取向状态.

关键词：海藻酸钠/磷虾蛋白复合纤维共混体系湿法纺丝盐(氯化钠)浓度

丙烯腈-衣康酸共聚物接枝聚乙二醇固-固相变材料的制备及表征

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高等学校化学学报 2015年第12期36卷 2557-2562页

作者：牟思阳郭静齐善威张勃张鸿于跃大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁省功能纤维及其复合材料工程技术研究中心大连116034

将衣康酸与丙烯腈共聚,构建具有双端羧基活性点的聚合物骨架,以二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为桥基,将聚乙二醇(PEG)接枝到聚合物骨架上,制备了丙烯腈-衣康酸共聚物接枝聚乙二醇(AIPCMs).采用红外光谱、差示扫描量热、X射线衍射、偏光显微... 详细信息

将衣康酸与丙烯腈共聚,构建具有双端羧基活性点的聚合物骨架,以二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)为桥基,将聚乙二醇(PEG)接枝到聚合物骨架上,制备了丙烯腈-衣康酸共聚物接枝聚乙二醇(AIPCMs).采用红外光谱、差示扫描量热、X射线衍射、偏光显微镜、热失重及水静态接触角等方法研究了其结构、相变潜热性能、结晶性能、结晶形态、热稳定性及亲水性.结果表明,合成的AIPCMs具有固-固相变特性及优异的热储能性能,相变潜热达到70.5 J/g.化学接枝改变了AIPCMs中PEG的结晶结构及结晶形态.AIPCMs的热稳定性优异,初始分解温度达289℃,并且其亲水性较好,接触角最小可达33.71°.

关键词：固-固相变材料聚乙二醇能量储存与转换丙烯腈-衣康酸共聚物

乙二醇二缩水甘油醚原位交联纤维素-磷虾蛋白复合纤维的结构与性能

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复合材料学报 2020年第5期37卷 1156-1166页

作者：马跃郭静赵秒宫玉梅大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及复合材料工程技术中心大连116034

以纤维素(Cell)和南极磷虾蛋白(AKP)为原料,以乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为潜在交联剂,NaOH和尿素水溶液作溶剂,在低温下溶解Cell和AKP后,加入EGDE制备Cell-AKP-EGDE复合纺丝原液,将纺丝原液挤入H2SO4-Na2SO4-H2O构成的凝固浴中,经热拉... 详细信息

以纤维素(Cell)和南极磷虾蛋白(AKP)为原料,以乙二醇二缩水甘油醚(EGDE)为潜在交联剂,NaOH和尿素水溶液作溶剂,在低温下溶解Cell和AKP后,加入EGDE制备Cell-AKP-EGDE复合纺丝原液,将纺丝原液挤入H2SO4-Na2SO4-H2O构成的凝固浴中,经热拉伸定型获得EGDE原位交联的Cell-AKP复合纤维。利用FTIR研究了交联剂EGDE的含量对Cell-AKP复合体系分子间相互作用的影响,采用SEM、XRD、TG等考察了交联剂EGDE的含量与Cell-AKP复合体系的表面形态、结晶性、热稳定性和力学性能的相关性。结果表明:交联剂EGDE含量的不同对Cell-AKP复合纤维的表观黏度、力学性能、结晶性及表面形态等均有影响,且交联剂EGDE含量为3wt%时,Cell-AKP复合纤维的综合性能较好。

关键词：纤维素南极磷虾蛋白交联剂含量复合纤维原位交联

聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)@海藻酸钠复合纤维膜的制备及其对Pb2+和Cu2+的吸附性

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复合材料学报 2020年第3期37卷 674-680页

作者：孙范忱郭静宫玉梅刘元法宋朝阳大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及复合材料工程技术中心大连116034

采用三氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,制备聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))纺丝溶液,并通过静电纺丝技术制备P(3HB-co-4HB)纳米纤维膜,用海藻酸钠(SA)对P(3HB-co-4HB)纳米纤维膜进行包覆,获得P(3HB-co-4HB)@SA... 详细信息

采用三氯甲烷和N,N二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,制备聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(P(3HB-co-4HB))纺丝溶液,并通过静电纺丝技术制备P(3HB-co-4HB)纳米纤维膜,用海藻酸钠(SA)对P(3HB-co-4HB)纳米纤维膜进行包覆,获得P(3HB-co-4HB)@SA复合纤维膜。利用SEM、比表面积仪、原子吸收光谱分别表征了P(3HB-co-4HB)@SA复合纤维膜的纤维形态、比表面积、溶液残留液离子浓度。结果表明:纺丝液浓度在12%时,P(3HB-co-4HB)纤维成纤性好;随着静电压增大,P(3HB-co-4HB)纤维直径先减小后增大。P(3HB-co-4HB)支架材料可以使SA的比表面积提高约3.9倍,P(3HB-co-4HB)@SA复合纤维膜对Cu2+离子、Pb2+离子最大吸附量分别为26.25 mg/g和36.25 mg/g,折算为SA的吸附量分别为364.58 mg/g和503.47 mg/g。

关键词：聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯) 海藻酸钠静电纺丝复合纤维膜吸附

EDC-NHS交联壳聚糖-聚氧化乙烯-丝素蛋白静电纺丝纳米纤维的制备及生物相容性

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复合材料学报 2020年第11期37卷 2889-2896页

作者：孙范忱郭静杨强于跃赵亚博大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及复合材料工程技术中心大连116034

为提高壳聚糖(CS)-丝素蛋白(SF)复合纳米纤维的可纺性,解决其易溶胀从而导致纳米纤维尺寸稳定性较差的问题,采用聚氧化乙烯(PEO)提高纳米纤维的可纺性,用静电纺丝来制备纳米纤维,然后通过1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N... 详细信息

为提高壳聚糖(CS)-丝素蛋白(SF)复合纳米纤维的可纺性,解决其易溶胀从而导致纳米纤维尺寸稳定性较差的问题,采用聚氧化乙烯(PEO)提高纳米纤维的可纺性,用静电纺丝来制备纳米纤维,然后通过1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)进行交联改性,制备了CS-PEOSF三元体系的纳米纤维。利用FTIR、XRD、单纤维强力机、SEM分别表征了CS-PEO-SF纳米纤维的分子间相互作用、结晶性能、纳米纤维的力学性能和形貌,同时考察纳米纤维的溶胀度;利用细胞毒性和细胞培养测试表征了CS-PEO-SF纳米纤维的生物相容性。结果表明:PEO的加入可以有效提高CS-SF的可纺性,CSPEO-SF纳米纤维的平均直径范围为240~510 nm,各组分纤维形态较好;随着SF含量的增加,CS-PEO-SF纳米纤维结晶性能、拉伸强度和断裂伸长率逐渐增大。经交联后的CS-PEO-SF纳米纤维结晶能力和溶胀度降低,力学性能提高。交联前后CS-PEO-SF纳米纤维均不具毒性,有良好的细胞相容性。

关键词：壳聚糖聚氧化乙烯丝素蛋白纳米纤维交联生物相容性

电纺壳聚糖-聚乳酸复合神经导管的分子作用及其生物活性表征

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复合材料学报 2021年第6期38卷 1950-1959页

作者：杨强郭静刘树兴孙范忱陈双大连工业大学纺织与材料工程学院大连116034 辽宁省功能纤维及复合材料工程技术中心大连116034

以三氟乙酸(TFA)、二氯甲烷(DCM)的复合溶液为溶剂,壳聚糖(CS)及聚乳酸(PLA)为溶质制备CS-PLA纺丝液,采用静电纺丝与模板卷取法制备CS-PLA复合神经导管,探究了静电纺CS-PLA复合材料的综合性能。通过表征复合材料的结构与性能,分析了CS与... 详细信息

以三氟乙酸(TFA)、二氯甲烷(DCM)的复合溶液为溶剂,壳聚糖(CS)及聚乳酸(PLA)为溶质制备CS-PLA纺丝液,采用静电纺丝与模板卷取法制备CS-PLA复合神经导管,探究了静电纺CS-PLA复合材料的综合性能。通过表征复合材料的结构与性能,分析了CS与PLA体系内的分子作用,进一步通过复合神经导管与雪旺细胞的共培养实验,提出并验证了雪旺细胞在导管内壁生长黏附时的最佳体系组分。结果表明:复合材料中CS与PLA分子间以氢键结合,其中各种氢键贡献作用大小依次是OH…OH型>OH…N型>OH…醚O型。PLA含量增加,复合材料的热性能和热稳定性提高,断裂强度提升197.7%,断裂伸长率提高53.7%。CS含量增加,复合材料的亲水性和细胞相容性逐渐增加。在组分比例CS∶PLA(3∶1)时,凹槽及微孔的大小最有利于雪旺细胞的黏附。

关键词：复合神经导管静电纺丝聚乳酸壳聚糖氢键作用