納米金屬氧化物、殼聚糖及其復合材料的制備與結構、性能研究.pdf

1、納米材料的制備方法對其結構、性能有重要影響。通過不同方法制備了納米金屬氧化物和殼聚糖納米微球，并對其結構進行表征；在此基礎上提出制備金屬氧化物/殼聚糖納米復合材料的新思路，并以之為指導制備了金屬氧化物/殼聚糖納米復合材料，研究了該復合材料的結構和性能。 用常溫化學沉淀法和水熱反應法制備了MnO2的納米結構。 常溫化學沉淀法是通過KMnO4和MnSO4的常溫化學反應來獲得MnO2納米結構。所制備的納米結構微觀形貌為不規(guī)則的

2、球籠型結構，球籠型結構由相互交織在一起的納米短片構成，納米片厚度10～20nm，寬度50～80hm。XRD分析表明，該產(chǎn)物屬于ε-MnO2晶體結構，但結晶度較低。添加陽離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)能夠改變納米結構的形貌，形成由納米片交織的不規(guī)則多孔網(wǎng)片狀結構。 以KMnO4和MnSO4為前驅體，用水熱反應法在160℃制備了粒徑50nm，長1～2μm的棒狀MnO2納米結構。晶體結構測試表明，該納米棒從常溫制備的ε

3、-MnO2轉變?yōu)棣?MnO2，且純凈無雜質，結晶度高。表面活性劑CTAB存在時納米結構微觀形貌轉變?yōu)閷盈B的寶塔狀。 以顆粒狀的MnO2粉體為前驅體，以NaOH水溶液為反應介質，用水熱反應法制備了MnO2一維納米結構。當反應條件160℃/48h時，得到厚度10～20hm，寬度80～100nm，長約數(shù)微米的一維納米帶。XRD數(shù)據(jù)顯示，納米帶是Y-MnO2晶體結構，結晶度較高。當反應介質為LiOH時，得到類似的結果。 用液體回

4、流法制備了TiO2納米微粒。在丁醇水溶液中滴加鈦酸四丁酯，將得到的反應產(chǎn)物粉碎后500℃煅燒，得到白色納米TiO2粉體。結構分析表明，所得TiO2納米結構為粒徑50～100nm的球形微粒，是銳鈦礦和金紅石的混合晶型，其中金紅石型約占41％。 用分子自組裝方法制備了脫氧膽酰修飾殼聚糖的納米微球。首先以殼聚糖和脫氧膽酸為原料，以碳化二亞胺為交聯(lián)劑制備了脫氧膽酰修飾殼聚糖，1HNMR測試其取代度為0.051，同時研究了它在Ac、HCl

5、溶液中的自聚集能力。在乙酸-乙酸鈉溶液中，以二氯甲烷為乳化劑、三聚磷酸鈉為交聯(lián)劑制備了脫氧膽酰修飾殼聚糖納米微球。TEM觀察表明，納米微球的粒徑介于100～600nm之間。 以TiO2納米微粒和殼聚糖為原料，強堿性的NaOH濃溶液為溶劑，利用水熱反應法制備了TiO2/殼聚糖一維納米復合材料。SEM、TEM電鏡觀察顯示，復合材料為厚度小于10nm，寬度200～300 nm，長度為幾微米的半透明帶狀纖維。結構分析表明，復合材料的主體

6、為納米二氧化鈦。同時，在殼聚糖存在情況下大部分納米TiO2由銳鈦礦型轉變?yōu)榻鸺t石型。反應機理分析認為，NaOH在反應中決定納米TiO2晶體的生長方向，并能夠使殼聚糖活化，進而參加反應。在抗菌試驗中，TiO2/殼聚糖一維納米復合材料表現(xiàn)出較強抑菌能力，在含量為3％時可以完全抑制金黃色葡萄球菌的生長。 殼聚糖具有優(yōu)良的成膜能力。用殼聚糖、聚乙烯醇、羧甲基殼聚糖制備了三層復合膜結構，表面層殼聚糖膜具有良好的抗菌抑菌能力，底層羧甲基殼聚