淀粉基微球的滴入法制备及性能

以玉米淀粉、木薯淀粉、糯玉米淀粉3种天然淀粉为原料,在高温糊化后以滴入法制备了淀粉基微球。采用SEM、DSC和XRD对淀粉基微球进行了表征。考察了淀粉种类、淀粉质量分数、针头孔径对淀粉基微球平均粒径的影响,探究了玉米淀粉基微球的α-淀粉酶酶解性能和在高温水溶液中的释放行为,并评价了玉米淀粉基微球负载亚甲基蓝(MB)的性能。结果表明,在糊化温度80℃、淀粉质量分数10.0%,采用内径0.21 mm的27 G型针头制备的3种淀粉基微球形貌均一,粒径介于1.0~1.5 mm之间,收率均>90%,微球内部存在不同程度的中空结构;淀粉基微球糊化放热峰基本消失、晶型改变(由典型的A型晶体结构转变为较弱的V型结晶结构)且结晶度显著降低;3种淀粉基微球平均粒径均随着淀粉质量分数和针头孔径的增大而增大,相同制备条件下,玉米淀粉基微球的平均粒径最大;玉米淀粉基微球经α-淀粉酶24 h酶解后(酶解率42.78%)基本转变为水溶物,比玉米淀粉(酶解率41.91%)有更高的酶解率;玉米淀粉基微球负载MB时,MB添加量过大会导致包封率下降、释放率增大,不利于负载。与其他玉米淀粉基载体(玉米淀粉、多孔玉米淀粉)相比,玉米淀粉基微球负载MB的载药量(2.01%±0.03%)和包封率(60.33%±0.90%)最大,在温度>70℃的水溶液中MB释放率最低,90℃水溶液中MB的释放率为73.17%±0.61%。

具有双相选择吸附功能的丙烯酸接枝的淀粉基微球的制备

采用悬浮自由基聚合法制备一种新型的具有孔道吸附和微空腔络合吸附双相选择吸附功能的淀粉基微球。首先丙烯酸钠和环氧氯丙烷反应,制备出含双键的活性环氧中间体,通过环氧中间体与淀粉分子中的羟基反应,将双键接枝在淀粉分子上,通过后续的悬浮自由基聚合制备新型的淀粉基微球,考察了丙烯酸中和度、丙烯酸和引发剂用量对淀粉基微球平均粒径的影响。结果表明,当丙烯酸中和度为80%,丙烯酸和引发剂用量分别为淀粉质量的10%和2%时可获得平均粒径约为35μm的淀粉基微球。

新型淀粉基微球对Cu^(2+)、Pb^(2+)吸附性能的研究

研究了新型淀粉基微球对Cu2+、Pb2+的吸附性能,结果表明,淀粉基微球对Cu2+的吸附能力强于Pb2+,对Cu2+、Pb2+的吸附率可达到85%以上,是一种有效处理重金属离子废水的处理剂。

淀粉基阴离子微球的制备

以可溶性淀粉为原料,N’N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)及环氧氯丙烷(ECH)为交联剂,先在反向悬浮体系中采用两步交联法制备了中性淀粉微球,再用K3P3O9与中性淀粉微球反应制得淀粉基阴离子微球。以微球的平均粒径为指标,利用扫描电镜(SEM)和光透式粒度分析仪对产物进行了表征。结果表明,反应时间为2.5 h,淀粉溶液浓度为15%,油相与水相的体积比为3∶1,MBAA用量为0.4 g,乳化剂用量为1.0 g时,微球平均粒径分布较为均一,粒径在65μm以下的微球占95.5%,球形圆整,表面粗糙多孔,可用作药物载体和吸附剂。

玉米淀粉基碳微球的制备及电化学性能的研究

以玉米淀粉为原料,经过乙酸镍处理后在不同温度下碳化,再用KOH对碳化材料进行活化,得到玉米淀粉基碳微球,该材料可做成超级电容器。采用扫描电子显微镜(SEM)对实验样品形貌进行表征,并且进行了循环伏安、恒流充放电等电化学性能测试。SEM结果显示,原料玉米淀粉呈片状,而实验制得的玉米淀粉基碳微球具有良好的球形外貌,表面光滑平整。电化学性能结果显示,经900℃碳化并活化后的玉米淀粉基碳微球表现的电容特性最佳。在6mol/L KOH电解液中,200mV/s的扫描速度下,其循环伏安曲线仍能保持高度类矩形形状;在电流密度为1A/g恒流充放电下,其比容量高达116F/g,且经过500次充放电循环后,依然保持初始值的98%的比电容。结果表明,乙酸镍能促进淀粉球很好地形成球状的碳微球,且活化后的玉米淀粉基碳微球表面粗糙,产生了多孔结构,比表面积增大,电化学性能大大提高。

阳离子淀粉微球的合成与表征

以可溶性淀粉为原料,环己烷和水构成反相悬浮体系,Span60和Tween60为复配乳化剂,N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)为交联剂,采用反相悬浮聚合法合成中性淀粉微球,再用醚化剂GTA与中性淀粉微球反应,制得阳离子淀粉微球。以微球的平均粒径和溶胀度为指标,分析了不同因素对微球合成的影响。运用红外光谱、扫描电镜、粒度分析仪对产物进行了表征分析。实验结果表明,该阳离子淀粉微球结构致密、强度高,平均粒径为15.2μm,并接枝有季胺盐阳离子基团,可作为一种良好吸附载体。