摘要: 纳米二氧化硅(SiO2)，是一种重要的无机化工产品，具有庞大的比表面积，存在着大量的羟基基团，呈极性，亲水性强，表现出极强的反应活性，它自身作为材料的一部分而起改性作用，具有良好的补强作用。纳米微粒改性聚合物的课题是目前的研究热点。壳聚... 展开 纳米二氧化硅(SiO2)，是一种重要的无机化工产品，具有庞大的比表面积，存在着大量的羟基基团，呈极性，亲水性强，表现出极强的反应活性，它自身作为材料的一部分而起改性作用，具有良好的补强作用。纳米微粒改性聚合物的课题是目前的研究热点。壳聚糖是原材料来源丰富的天然高聚物，具有独特的化学和生物特性，近年来已被广泛应用生物、医药、食品、化妆品等多种领域，其产品的开发研究己引起越来越多的国家和研究机构的重视。单纯的壳聚糖作为材料应用有一定的局限性，对壳聚糖进行改性，合成有机无机杂化或复合材料国内外已经作了大量的研究工作。 本工作首先对商品壳聚糖进行水份含量，脱乙酰度等性能测定；在纳米SiO2颗粒表面引入羟丙基氯活性基团，得到功能化SiO2颗粒，再将羟丙基氯化的SiO2颗粒交联固定在壳聚糖上，制备了一种新型的壳聚糖/纳米SiO2杂化材料；通过红外光谱、透射电镜、扫描电镜方法对杂化材料进行表征，采用热重分析研究杂化材料的热性能；考察了杂化材料的沉降速率和对金属离子Ca2+和Mg2+的吸附能力。电镜分析结果表明，杂化材料微粒为纳米尺度的无机SiO2加强化的微粒，SiO2颗粒分散在材料中，形成均匀的表面；TG分析结果表明，杂化材料的热性能有所提高；沉降实验测得壳聚糖和杂化材料作为吸附剂的沉降时间分别为130.3，68.5s，表明杂化材料的沉降速率比壳聚糖的沉降速率快了近一倍；杂化材料微粒对金属离子Ca2+和Mg2+的吸附量分别可达到0.2893，1.4456mmol/g。 另一方面，本工作在甲醇和乙酸介质中，通过酸酐与壳聚糖反应，合成了水溶性的N-酰化壳聚糖，并将纳米二氧化硅颗粒与N-酰化壳聚糖水溶液经溶胶-凝胶过程，制备了壳聚糖/纳米SiO2杂化材料。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)，元素分析，扫描电镜(SEM)等方法对杂化材料进行表征，采用热重分析(TGA)对杂化材料的热性能进行研究。扫描电镜分析结果表明，杂化材料为纳米尺度的无机SiO2加强化的材料，SiO2颗粒分散在材料中，形成均匀的表面；热重分析结果表明，杂化材料的热性能有较大提高。 收起