海藻酸-壳聚糖-海藻酸离子取代凝胶

摘要

首创离子取代凝胶领域.海澡酸-壳聚糖-海藻酸(Alginate-Chitosan-Alginate,ACA)离子取代凝胶是以聚电解质络合物为囊膜以海澡酸钠溶液为囊芯物的新型离子交换体系.系统研究了ACA离子取代性能和机理,并对其结构进行了表征.研究了微囊化材料壳聚糖和制备工艺条件对ACA强度和稳定性能的影响.研究开发了一系列新型天然高分子微球和微胶囊:非均相海藻酸离子交联凝胶微球、海藻酸/IPDI凝胶微球、微囊化离子吸附液和羧甲基壳聚糖-壳聚糖-羧甲基壳聚糖微胶囊,并对其结构和离子吸附性能进行了详细研究,采用静电液滴发生器制备海藻酸钙凝胶微球,研究了液滴形成机理、微球形态和粒径变化,并通过理论推导得到了微球粒径的计算公式,其计算公式能够很好的吻合实验结果,具有普遍的适用意义.建立了金属海藻酸络合物结构的XPS和IR光谱表征技术,其技术对金属高分子特别是金属多糖高分子的结构和机理研究有重要的理论价值.通过XPS和IR表征考察了海藻酸和各种金属离子的配位结构和结合稳定性,其结合稳定性与海藻酸对金属离子的吸附选择性一致.

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前言

第一章文献综述

1.1金属中毒

1.2血液灌流和血液吸附剂

1.3生物微胶囊

1.3.1微胶囊生物医学应用

1.3.2微胶囊结构与性能

1.3.3微胶囊制备

1.3.4微囊化材料

1.3.5ACA微胶囊

1.4海藻酸离子吸附剂

1.4.1天然高分子吸附剂

1.4.2 海藻酸结构与性能

1.4.3海藻酸吸附剂

1.4.4金属海藻酸络合物

1.5 X-射线光电子能谱

1.5.1物理基础与仪器

1.5.2化学原理与分析方法

1.5.3 XPS 应用

1.6论文工作的科学依据、内容与意义

第二章海藻酸-壳聚糖-海藻酸离子取代凝胶

2.1实验部分

2.1.1原料与设备

2.1.2微囊化材料壳聚糖的制备与降解

2.1.3ACA的制备

2.1.4ACA的表征

2.1.5离子浓度的测定

2.2 ACA制备与表征

2.2.1微囊化材料蝇蛆壳聚糖

2.2.2ACA囊膜化学结构

2.2.3ACA形态、粒径和膜厚

2.2.4离子取代过程形貌变化

2.3 ACA离子取代性能

2.3.1吸附与解吸附

2.3.2静态取代性能

2.3.3动态吸附性能

2.3.4竞争吸附

2.3.5与离子交换树脂的比较

2.4 ACA离子取代过程和机理

2.4.1 模型及其实验基础

2.4.2模型的基本假设

2.4.3模型的数学表达式

2.4.4控制机理的判别

2.5 ACA强度性能

2.5.1 海藻酸钠溶液浓度的影响

2.5.2 钙化时间的影响

2.5.3 钙化介质的影响

2.5.4 聚阳离子的影响

2.5.5 聚阳离子复合介质的影响

2.5.6 聚阳离子溶液浓度的影响

2.5.7 聚阳离子溶液pH值的影响

2.5.8 聚阳离子复合时间的影响

2.5.9 壳聚糖分子量的影响

符号说明

第三章新型离子吸附剂的制备与性能

3.1非均相海藻酸钙离子交联凝胶微球

3.1.1制备与表征

3.1.2离子取代性能

3.1.3非均相离子吸附剂

3.1.4离子相互置换

3.2海藻酸/IPDI凝胶微球

3.2.1制备与表征

3.2.2离子取代性能

3.3微囊化离子吸附液

3.3.1制备与表征

3.3.2 CCC微胶囊

3.3.3ACfA/CMC/GA和ACA/O-Chs/GA微胶囊

3.3.4强度比较

3.3.5 膨胀性能比较

3.3.6 离子吸附性能

第四章静电液滴形成机理和海藻酸钙微球粒径

4.1制备与粒径测定

4.2实验基础

4.3理论计算

4.4结果与讨论

4.5小结

第五章金属海藻酸光谱表征和配位结构

5.1制备与表征

5.2理论基础

5.2.1 物质结构基础

5.2.2化学基础

5.2.3 红外

5.2.4 XPS

5.3结果与分析

5.3.1红外分析

5.3.2 XPS分析

5.4金属海藻酸配位结构

5.4.1海藻酸钙

5.4.2海藻酸铝

5.4.3海藻酸铅

5.4.4海藻酸锌

5.4.5海藻酸铜

5.5小结

第六章结论

参考文献

发表论文

致谢