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生物高分子和层状双氢氧化物纳米复合物：制备、结构和性能

作　者: 黄火秀
导　师: 关怀民
学　校: 福建师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 层状双氢氧化物生物高分子剥离力学性能热稳定性药物控释性电流变性
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文基于层状双氢氧化物(LDH)的可插层性,以羧甲基纤维素(CMC)、羧甲基壳聚糖(CMCS)、羧甲基淀粉(CMS)和聚天冬氨酸-羧甲基壳聚糖为基体,分别用直接插层法、重构法和原位生成法制备几种新型的生物高分子/层状双氢氧化物纳米复合物。通过X-射线粉末衍射法、红外光谱法、透射电镜、扫描电镜等方法分析了生物高分子基复合材料的结构,研究了层状双氢氧化物的用量对复合物机械性能、热稳定性或药物控释性和电流变性的影响。结果表明,生物高分子阴离子均插入层状双氢氧化物层间,形成剥离型纳米复合材料。层状双氢氧化物的加入,均不同程度地提高了羧甲基纤维素、羧甲基壳聚糖和羧甲基淀粉的力学性能和热稳定性。当Mg-Al-LDH的含量为3%时,CMC复合膜的拉伸强度和弹性模量达到最大值,分别提高了120%和228%,但断裂伸长率降低。与纯CMCS相比,Mg-Al-LDH含量为5%的CMCS纳米复合物的硬度和模量分别提高了41%和30%。当Mg-Fe-LDH含量为50%时,CMS复合物电流变液的剪切应力最大,热稳定性最好,最大分解温度比纯CMS提高了93℃。同时,研究还表明Mg-Al-LDH的加入可提高聚天冬氨酸-羧甲基壳聚糖载药体系的释放速率,且释放速率随着Mg-Al-LDH含量的增多而增大。

全文目录

摘要  2-3
Abstract  3-5
中文文摘  5-10
绪论  10-22
  0.1 纳米复合材料  10
  0.2 聚合物基纳米复合材料  10-12
    0.2.1 聚合物基纳米复合材料的制备方法  10-12
    0.2.2 聚合物基纳米复合材料的性能及其应用  12
  0.3 聚合物/层状双氢氧化物纳米复合材料  12-18
    0.3.1 层状双氢氧化物  12-17
    0.3.2 聚合物/层状双氢氧化物的制备方法  17-18
  0.4 生物高分子材料  18-19
  0.5 立论依据、研究思路及创新之处  19-22
第1章层状双氢氧化物/羧甲基纤维素纳米复合物的制备与性能研究  22-34
  1.1 前言  22-23
  1.2 实验  23-24
    1.2.1 主要原料与仪器  23
    1.2.2 Mg-Al-NO_3-LDH的合成  23
    1.2.3 Mg-Al-LDH/CMC复合膜的制备  23
    1.2.4 表征  23-24
  1.3 结果与讨论  24-33
    1.3.1 复合物的结构与形貌分析  24-28
    1.3.2 生物高分子与LDH片层之间的相互作用  28-30
    1.3.3 复合物的力学性能  30-32
    1.3.4 复合物的热稳定性  32-33
  1.4 小结  33-34
第2章基于N,O-羧甲基壳聚糖和层状双氢氧化物纳米复合物  34-48
  2.1 前言  34-35
  2.2 实验部分  35-37
    2.2.1 主要原料和仪器  35
    2.2.2 Mg-Al-LDH的合成  35
    2.2.3 N,O-羧甲基壳聚糖的制备  35-36
    2.2.4 Mg-Al-LDH/CMCS纳米复合物的制备  36
    2.2.5 表征  36-37
  2.3 结果与讨论  37-46
    2.3.1 N,O-羧甲基壳聚糖的表征  37-39
    2.3.2 X-射线粉末衍射分析  39-41
    2.3.3 透射电镜  41-42
    2.3.4 热重分析  42-43
    2.3.5 力学性能  43-46
  2.4 小结  46-48
第3章镁铁层状双氢氧化物/羧甲基淀粉复合物的制备及性能研究  48-56
  3.1 前言  48-49
  3.2 实验  49-50
    3.2.1 实验原料与仪器  49
    3.2.2 Mg-Fe-LDH的制备  49
    3.2.3 Mg-Fe-LDH/CMS复合物的制备  49-50
    3.2.4 电流变液的配制  50
    3.2.5 表征  50
  3.3 结果与讨论  50-55
    3.3.1 CMS复合物的X射线粉末衍射分析  50-51
    3.3.2 CMS复合物的红外光谱分析  51-52
    3.3.3 电场强度对CMS复合物电流变性的影响  52-53
    3.3.4 剪切速率对CMS复合物电流性的影响  53-54
    3.3.5 热重分析  54-55
  3.4 小结  55-56
第4章层状双氢氧化物/聚天冬氨酸-羧甲基壳聚糖纳米复合物的制备及其控释性能  56-62
  4.1 前言  56
  4.2 实验部分  56-58
    4.2.1 主要原料与仪器  56
    4.2.2 Mg-Al-LDH的制备  56-57
    4.2.3 聚天冬氨酸的制备  57
    4.2.4 N,O-羧甲基壳聚糖的制备  57
    4.2.5 载药复合物的制备  57
    4.2.6 控释实验  57
    4.2.7 表征  57-58
  4.3 结果与讨论  58-60
    4.3.1 聚天冬氨酸的结构表征  58-59
    4.3.2 载药复合物的X-射线粉末衍射分析  59-60
    4.3.3 控释性能  60
  4.4 小结  60-62
第5章结论  62-64
参考文献  64-76
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  76-78
致谢  78-80
个人简历  80-82

生物高分子和层状双氢氧化物纳米复合物：制备、结构和性能

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