细菌纤维素自组装行为及其衍生物热致液晶性研究

摘要

本文用细菌纤维素合成了细菌纤维素苯甲酸酯并表征了其热致液晶性。初步研究了细菌纤维素在氯化锂（LiCl）/二甲基乙酰胺（DMAc）混合溶液中的溶解性及其在基底上的自组装行为。主要研究内容如下： 1．采用非均相法合成了细菌纤维素苯甲酸酯。细菌纤维素苯甲酸酯合成的最佳条件为：酯化时间19h、酯化温度130℃、催化剂体积与细菌纤维素质量比为11mL·g—1、硝基苯体积与细菌纤维素质量比为14mL·g—1。通过改变酯化剂用量，制得取代度为0．88～2．46之间的细菌纤维素苯甲酸酯。 2．利用热分析、偏光显微镜和广角X射线衍射研究，发现细菌纤维素苯甲酸酯形成近晶C型热致液晶相，其固态—液晶态转变温度约为281℃，随取代度的增加其液晶态—各向同性液态转变温度在341．6～362．8℃之间变化。比已报道的植物纤维苯甲酸酯的固态—液晶态转变温度（220℃）和液晶态-各向同性液态转变温度（280℃）高。为细菌纤维素衍生物在高温下的应用奠定了基础。 3．用细菌纤维素/DMAc/LiCl溶液，在硅基底上通过自组装，形成有序的纳米棒阵列。其主枝长约10μm，分枝长约1～2μm，其纳米棒阵列中棒的宽度约为200nm。为研究生物材料的自组装提供了新的思路。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 细菌纤维素的研究进展

1.1.1细菌纤维素的化学结构

1.1.2细菌纤维素的物理结构

1.1.3细菌纤维素的性质

1.1.4细菌纤维素的应用

1.1.5细菌纤维素衍生物及其液晶研究

1.2 纤维素衍生物及其液晶性研究现状

1.2.1纤维素溶液

1.2.2纤维素衍生物均相合成

1.2.3纤维素衍生物非均相法

1.2.4纤维素及其衍生物的液晶相

1.3 研究内容

2细菌纤维素苯甲酸酯的合成及其热致液晶性表征

2.1 实验

2.1.1实验材料

2.1.2实验器材

2.1.3细菌纤维素苯甲酸的合成

2.1.4化学方法测定产物的取代度

2.1.5元素分析测定产物的取代度

2.1.6原料及产物结构的表征方法

2.1.7产物热致液晶性的表征方法

2.2 结果与讨论

2.2.1反应条件对产物取代度的影响

2.2.2产物结构表征测试结果

2.2.3细菌纤维素苯甲酸酯热致液晶性测试结果

2.2.4产物取代度对热致液晶性的影响

2.3 小结

3细菌纤维素溶液在基底上的自组装

3.1 实验

3.1.1实验材料

3.1.2实验器材

3.1.3细菌纤维素溶液的制备

3.1.4细菌纤维素溶液在基底上的自组装

3.2 结果与讨论

3.2.1细菌纤维素的电镜表征

3.2.2影响细菌纤维素溶液自组装的因素

3.2.3形成机理探索

3.3 小结

结 论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果