【正文】 可積累一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)用于進(jìn)一步的研究工作。另外還制備出了殼聚糖多孔小珠，對重金屬有螯合作用，也可以用于生物材料的固定化反應(yīng)。其反應(yīng)條件在室溫和紫外光 308NM 處進(jìn)行。在堿性條件下C6 上的羥基可以發(fā)生如下反應(yīng)：羥乙基化 ——?dú)ぞ厶桥c環(huán)氧乙烷進(jìn)行反應(yīng)，可得羥乙基化的衍生物。 上述反應(yīng)在甲殼素和殼聚糖中引入了大的側(cè)基，破壞了其結(jié)晶結(jié)構(gòu)，因而其溶解性提高，可溶于水，羧甲基化衍生物在溶液中顯示出聚電解質(zhì)的性質(zhì)。酸堿法是利用稀鹽酸將難溶的碳酸鈣轉(zhuǎn)化為可溶性的氯化鈣而隨溶液分出，再用稀堿將蛋白質(zhì)溶出，再經(jīng)過脫色及水洗、干燥等過程即可得到甲殼素，然后通過脫乙酸化反應(yīng)，可使甲殼素脫去分子中的乙酸基，轉(zhuǎn)變?yōu)闅ぞ厶恰?行進(jìn)一步交聯(lián)就可得吸水性固體。將預(yù)處理后的蝦、蟹殼置于 5％稀鹽酸中室溫下浸泡 2h，然后過濾、水洗至中性； ③ 消化：去除原料中蛋白質(zhì)和脂肪。目前在抗生素工業(yè)中大量產(chǎn)生的青霉素或檸檬酸菌絲體被作為廢棄物，經(jīng)分析菌絲體中含有相當(dāng)數(shù)量 的殼聚糖。非離子型水凝膠比離子型水凝膠的吸水能力低，但耐鹽性強(qiáng)，通過接枝共聚引入非離子型單體可以提高水凝膠的耐鹽性。 [14] ⑴ 在合成高分子中引入易生物降解的化學(xué)鍵。這類天然高分子蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下加水能夠分解，能接受 endo 型、 exo 型等多種酶的作用，這些作用一般具有獨(dú)特的 基質(zhì)特異性，而微生物 7 產(chǎn)生的酶基質(zhì)特異性還比較廣。其中，水凝膠在藥物釋放體系和傷口敷料的 應(yīng)用研究最引人關(guān)注 [1]。水凝膠還可作機(jī)器人的人工“肌肉”和凝膠傳動(dòng)器等 [1]。新型醫(yī)用敷料主要有：水凝膠敷料；海藻酸纖維敷料；聚氨酯泡沫和薄膜；水膠體敷料和各類復(fù)合敷料 [15]。但這類敷料沒有吸收性能，不適用于滲液多的創(chuàng)面。 海藻酸纖維敷料具有成膠、高吸濕和止血等特性。代表產(chǎn)品有液超妥藻酸鹽敷料，藻酸鹽填充條。但其價(jià)格昂貴，在一定程度上限制了應(yīng)用范圍。目前，累托石已應(yīng)用在醫(yī)藥保健材料、吸附劑、膠體涂料、高溫潤滑脂和催化材料等方 面。經(jīng)鈉化和有機(jī)覆蓋改性后具有良好的親油性，吸油澎脹率較高，吸油膨脹后具有良好的觸變性；它可同多種物質(zhì)互配，具有令人滿意的兼容性； 還 有良好的 觸變性和假塑性。 9 ⑷ 阻隔紫外線性：累托石天然具備良好的紫外線阻隔能力 ， 對短波長光線或 射線的吸收阻隔效果顯著。累托石是鱗片、纖維狀的晶體 ， 粒度一般小于 2 Lm。天然礦物具有儲(chǔ)量豐富、價(jià)廉易得、制備方法簡單、可再生、高化學(xué)活性和生物穩(wěn)定性、可去除水中的無機(jī)和有機(jī)污染物等諸多優(yōu)點(diǎn)。交聯(lián)改性后的累托石材料可用于硝基酚鈉廢水、制藥廠廢水處理， COD 去除率達(dá) 76%以上。此外，累托石還應(yīng)用 于石油、陶瓷、耐火材料、造紙 、 橡膠 及 潤滑脂稠化劑 等行業(yè)。二氧化鈦還用作搪瓷的 消光劑，可以產(chǎn)生一種很光亮的、硬而耐酸的搪瓷釉罩面 。關(guān)于可溶性鈦化合物的研究至今還沒有結(jié)論。海藻酸鈉具有 MM、 GG、 MG 三 圖 13 海藻酸鈉的化學(xué)結(jié)構(gòu)式 海藻酸鈉的理化性能 TiO2 具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、催化 活性高、催化簡單有機(jī)物徹底、不引起二次污染等優(yōu)點(diǎn) ,在污水處理、空氣凈化等領(lǐng)域被廣泛研究。海藻酸與一價(jià)金屬離子 Na+、 K+、 NH4+等形成水溶性鹽類?？咕牧霞{米 TiO2 以其優(yōu)異的抗菌性能成為開發(fā)研究的熱點(diǎn)之一，以期應(yīng)用于水處理裝置、 醫(yī)療設(shè)備、 食品包裝、 建材（如抗菌地磚、 抗菌陶瓷衛(wèi)生設(shè)施、抗菌砂漿、抗菌涂料等）、化妝品、 紡織品、 日用品以及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。 防霧、自清潔功能 TiO2 薄膜在光照下具有超親水性和超永久性，因此其具有防霧功能。 因此，對此類材料進(jìn)行抗菌處理是極其必要的?？咕w維是將微粉（含有納米 TiO2 和 ZnO、 SiO2等）摻入天然材料、聚合物或長絲中而紡制出的， 具有抗菌和除臭功能。人們在使用陶瓷制品如浴盆、碗、 碟、 盤以及各類建材 (如內(nèi)墻磚、地磚等 )時(shí)，這些場所有著細(xì)菌賴以生存的溫度和濕度，會(huì)使這些陶瓷的表面沾染和滋生各種致病菌，人們與之接觸后很容易受到感染。 抗菌涂料 涂料的抗菌處理是提高環(huán)境衛(wèi)生的重要手段，抗菌涂料可使附著其表面的細(xì)菌及霉菌失活，還可起到凈化空氣的作用。臭氧層減少將使達(dá)到地球表面的紫外線增加，從而使皮膚癌的發(fā)病率增加。 其它方面的應(yīng)用 13 日本開發(fā)了具有抗菌作用的新型熒光燈，在該燈表面涂敷了光催化殺菌劑 TiO2，能分解燈表面的油漬、空氣中的菌類，消除異臭等，可望替代目前普通熒光燈。衣康酸聚合物有特殊光澤，透明等性 能，適合于制造人造寶石和特種透鏡，以及防水性能良好的抗化學(xué)劑和涂料等。 它具有活潑的化學(xué)性質(zhì)，可自身聚合 或 與其他單體聚合 ； 能進(jìn)行各種加成反應(yīng) ， 酯化反應(yīng)和聚合反應(yīng) 。 ⑵ 衣康酸與苯乙烯及丁二烯共聚可制成 SBR 乳膠，可用于紙張涂膜，使紙張強(qiáng)韌及印刷圖案鮮艷；用于金屬、混凝土涂料，易于著色且不受自然條件影響；用于油漆添加劑可提高油漆品質(zhì)；用于地毯上漿可使合成纖維地毯經(jīng)久耐用。 ⑸ 衣康酸用于其它衍生物可用作醫(yī)藥、化妝品試劑、潤滑劑、增稠劑、除草劑以及改善絲毛織我性能 [8,9]。在此插層過程中，單體或插層劑被插入到硅酸鹽的片層間，參與聚合反應(yīng)使得片層間距慢慢增大甚至解離，使填料在聚合物基體中分散到納米尺度，從而獲得納米級別的復(fù)合材料。 插層工藝簡單，原料來源豐富、價(jià)廉。 本課題研究內(nèi)容、可行性分析及創(chuàng)新點(diǎn) 本課題的研究內(nèi)容 ⑴ 利用溶液插層法， 以過硫酸鉀為引發(fā)劑、 N, N亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)劑， 將海藻 酸鈉與鈉化累托石通過水溶液聚合法與丙烯酰胺和衣康酸接枝共聚合成插層納米復(fù)合型水凝膠膜。 本課題的可行性分析及創(chuàng)新點(diǎn) 丙烯酸系水凝膠吸水速率慢、耐鹽性差，強(qiáng)度低，不可降解，會(huì)危害健康；丙烯酰胺型水凝膠耐鹽性好、吸水速度快，強(qiáng)度高；天然多糖來源豐富、可再生、易生物降解且對機(jī)體無毒副作用；添加無機(jī)粘土可以降低成本、提高性能； 衣康酸是 一種 無毒 不飽和二元有機(jī)酸 的生物試劑，具有雙鍵結(jié)構(gòu)和羧基結(jié)構(gòu)， 其聚合物有特殊光澤，透明等性能；因此 15 本研究欲用衣康酸取代丙烯酸制備性能優(yōu)越的水凝膠。 名稱 型號(hào) 來源 鼓風(fēng)干燥箱 101A1B 型 上海實(shí)驗(yàn)儀器廠有限公司 數(shù)控超聲波清洗器 KQ5200DE 型 昆山市超聲儀器有限公司 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 DF101S 型 河南 省予華儀器有限公司 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 DF101B 型 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司 紫外分光光度計(jì) SPECORD50 德國 精密電子天平 BS 224 S 型 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公 司 傅立葉變換紅外光譜儀 IRPrestige21 型 日本 差熱掃描量熱儀 WCT1 型 美國 紅外線快速干燥器 WS701 型 上海市吳淞五金廠 17 實(shí)驗(yàn)方法 （ 1） 鈉化累托石的制備 稱取 20g 原累托石和 焦磷酸鈉倒入裝有攪拌裝置的三口燒瓶中，將溫度設(shè)定到60oC,反應(yīng) 16h。靜置 24h，離心，洗滌 ，在烘箱中于 80oC 下干燥，研磨。離心，將離心所得的固體在紅外干燥器中干燥。L1 的 HCl, 繼續(xù)攪拌 20 min, 過濾 , 用去離子水洗滌多次 , 所得樣品干燥 , 再用鈉燈光照 1 h, 燈距為 12 cm, 即得 AgAgCl 修飾 TiO2樣品 （ 7）季銨化殼聚糖的制備 在三口燒瓶中加環(huán)氧氯丙烷 冰水浴攪拌 ，在另一三口燒瓶中放 254 克的三甲銨溶液加氫氧化鈉顆粒，放出氣體三甲胺，通入環(huán)氧氯丙烷中，一小時(shí)通完，繼續(xù)在冰水中反應(yīng)半小時(shí)，車去冰水。在冰水浴且攪拌的狀態(tài)下加入中和度為 70%的丙烯酸溶液（ 的 NaOH固體配成 40%的溶液與 ），繼續(xù)加入 ， 亞甲基雙丙烯酰胺。 累托石的鈉化：取一定量煅燒過的累托石配成 15%懸浮液，加入累托石質(zhì)量的 3%鈉化劑焦磷酸鈉，在 60℃溫度下攪拌反應(yīng) 12 h 后抽濾，濾餅用去離子水反復(fù)洗滌，抽濾，干燥得鈉 化累托石 (Na+REC)。反應(yīng)完全后倒玻璃板上流延成膜于 60℃下干燥。再加入一定量單體（衣康酸和丙烯酰胺）和引發(fā)劑過硫酸鉀反應(yīng) 2 h。 將水相滴加到油相中，在 80oC 下交聯(lián) 2h，陳化 15h，底層交聯(lián)物用無水乙醇分散，干燥得到淡黃色固體。將 ② 加入 ① 中，攪拌 1 小時(shí)。 （ 6） AgAgClTiO2/OREC 取 1 g 樣品分散在去離子水中 , 攪拌 10 min, 再加入 10 mL mol制得溶液 ② 劇烈攪拌下將 ② 以約 20 滴每分鐘的速率滴加到 ① 中，滴完得均勻液體。 （ 2）有機(jī)化累托石的制備 將 15g 鈉化累托石放入 1000ml 燒杯中， 285ml 蒸餾水，超聲分散 10min 后，將燒杯放在 70~80oC 水浴鍋中。 該凝膠膜具有 特殊光澤、光滑透明，吸水快、耐鹽性好、保水能力強(qiáng)、凝膠強(qiáng)度好、無毒害、易降解及成本低等優(yōu)點(diǎn)，并且吸液后仍能保持膜狀結(jié)構(gòu)，是一種新型生物材料，可以應(yīng)用于生物、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。 ⑵ 通過傅立葉變換紅外光譜儀 (IR)、掃描電子顯微鏡 (SEM)、 X射線衍射儀 (XRD)、熱重分析 (TGA)等分析手段對復(fù)合凝膠膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征及熱性能分析 。納米粒子的片層結(jié)構(gòu)在復(fù)合材料中高度有序，復(fù)合材料有很好的阻隔性和各相異性。 ②溶液插層：在聚合 物溶液中直接把聚合物嵌入到無機(jī)物層間坑道中。聚合物與粘土達(dá)到分子水平的復(fù)合，增加了聚合物與粘土的界面相互作用，從而使復(fù)合材料具有卓越的力學(xué)性能。作為皮革涂層可增加皮革的可塑性；用 作汽車、電器、冷庫涂料具有粘著力強(qiáng)、色澤美觀且抗惡劣氣候等優(yōu)點(diǎn)；用作電泳涂料具有優(yōu)良的附著力；加入多價(jià)金屬氧化物可制成擠壓性能好、粘結(jié)力強(qiáng)、生理適應(yīng)性好的牙科粘合劑；添加氯烷基二甲基芐基氯化銨可制成水咸陽師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 14 溶性涂料，用于食品包裝材料，可減少包裝物表面細(xì)菌污染。 衣康酸在水溶液中由于分子內(nèi)雙鍵的加水作用，可形成少量羥基酸。衣康酸廣泛應(yīng)用于合成纖維樹脂、農(nóng)藥、塑料、橡膠、涂料、離子交換劑 等工業(yè)領(lǐng)域 [8, 9]。 衣康酸概述 衣康酸（ Itaconic Acid）是一種無毒不飽和二元有機(jī)酸的生物試劑，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。納米 TiO2 具有粒徑?。ǔ释该鳡睿?，活性大，吸收紫外線的能力很強(qiáng)，良好的消色力、遮蓋力、清晰的色調(diào)、無毒、無味和良好 的易分散性等性質(zhì)，決定納米 TiO2 在化妝品領(lǐng)域具有重要的地位，被廣泛地應(yīng)用于化妝品中。由于納米 TiO2 具有抗菌、 防銹、 分解異臭、 防污等功能， 因此，在隧道內(nèi)照明燈及高速公路兩旁路燈燈罩玻璃上、 在建筑物的屋頂、 在醫(yī)院手術(shù)室的手術(shù)臺(tái)上涂刷納米 TiO2涂層， 經(jīng)陽光或室內(nèi)光照射，就能殺死附著細(xì)菌，且很容易沖刷掉經(jīng)氧化分解后的污垢物[5]。日本市場出售的抗菌瓷磚是在上釉后噴涂含納米二氧化鈦的液體 (分散液 )，在 800℃以上焙燒形成厚度為 1um 以下的二氧化鈦膜而制成的。纖維中摻加二氧化鈦制成的產(chǎn)品比一般的抗菌織物具有更強(qiáng)的抗菌效果和更多的耐洗次數(shù)，因而，越來越受到人們的青睞。 結(jié)果表明：采用 銳鈦礦型納米二氧化鈦 ,經(jīng)表面包覆處理 ,呈現(xiàn)較好的分散性； 與 PE 樹脂等高分子材料有較好的相容性 , 將其制備成抗菌塑料， 具備長效廣譜的抗菌效果 ,安全穩(wěn)定 , 實(shí)施方便 , 在凈化環(huán)境方面具有廣闊的應(yīng)用前景。當(dāng)有雨水沖過，在表面附著的雨水也會(huì)迅速擴(kuò)散成為均勻的水膜，這樣就不會(huì)形成分散視線的水滴，使得后視鏡表面保持原有的光亮， 提高行車如果把高層建筑的窗玻璃、陶瓷等這些建材表面涂覆一層氧化鈦薄膜，利用氧化鈦的光催化反應(yīng)就可以把吸附在氧化鈦表面的有機(jī)污染物分解為CO2 和 O2，同剩余的無機(jī)物一起可被雨水沖刷干凈，從而實(shí)現(xiàn)自清潔功能。許多學(xué)者對水中有機(jī)污染物光催化分解進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，結(jié)果表明以 TiO2 為光催化劑，在光照的條件下，可使水中的烴類、鹵代物、羧酸等發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并逐步降解，最終完全氧化為環(huán)境友好的 CO2和 H2O 等無害物質(zhì)。海藻酸鈉分子量不夠高，成膜后強(qiáng)度、彈性等不夠理想，利用接枝共聚反應(yīng)對海藻酸鈉改性，可有效克服此類缺點(diǎn) [19]。它含有游離的羧基，性質(zhì) 活潑，有較高的離子交換功能，特別是對 Fe2+和 Cu2+等具有選擇性的交換功能。 原生鈦光觸媒技術(shù) 光催化材料激活技術(shù) 采用貴金屬摻雜，稀土材料和光敏化材料同納米二氧化鈦結(jié)合，有效縮短激活能量，簡單的講就是激活能量從紫外光過度到可見光方向，由于 貴金屬參雜技術(shù)的應(yīng)用，改變光觸媒材料表面的電子激活后，延長電子和空穴的負(fù)荷時(shí)間，保證光催化性能在光源暗淡、甚至一定時(shí)間段無光照的情況下，繼續(xù)發(fā)揮其有效功能。 二氧化鈦為難溶化合物。二氧化鈦可由金紅石用酸分解提取，或由四氯化鈦分解得到。 用離子交換吸附技術(shù)制得載銀累托石粉體 具有抗菌作用 。該交聯(lián)反應(yīng)只在層間進(jìn)行 ， 累托石的硅酸鹽骨架基本不變。 累托石的應(yīng)用 [16] 因粘土礦物表面硅氧結(jié)構(gòu)具有極強(qiáng)的親水性，及結(jié)構(gòu)外部陽離子的水解 ， 使其吸附處理有機(jī)物的性能較差 ， 為提高粘土處理污水的能力 ， 要先對其進(jìn)行改性活化。 累托石呈深灰黑色 ， 是因含微粒碳質(zhì)所致。 ⑵ 高分散性和高塑性：累托石遇水易分散 ， 成膜平整 ， 加入