磁性木薯淀粉微球的结构表征及反应机理研究

以木薯淀粉(St)和自制纳米表面改性Fe3O4(M)微粒为主要原料,采用反相乳液聚合法制备了磁性木薯淀粉微球(MSt),并通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、同步热分析(TG-DSC)和振动样品磁强计(VSM)等手段对磁性木薯淀粉微球进行结构性能分析和反应机理探讨。结果表明,FT-IR分析显示磁性微粒Fe3O4与淀粉成功发生交联反应;TEM和XRD分析显示微球具有以Fe3O4为核淀粉为壳的核壳结构;TG-DSC分析表明微球的热稳定性相比原淀粉略有降低;微球的饱和磁化强度为7.07emu/g,磁化率为3.005×10-6emu/Oe,微球具有磁响应性和超顺磁性。该微球反应历程符合自由基聚合机理。

反相乳液法制备磁性木薯淀粉微球的研究

以木薯淀粉为壳基材,自制的表面改性纳米Fe3O4为核物质,采用反相乳液法制备磁性木薯淀粉微球。研究了淀粉乳质量分数、淀粉核磁质量比、油水体积比、反应时间和反应温度对制备磁性木薯淀粉微球的影响。通过正交试验得到最佳反应条件为:淀粉乳质量分数8.0%、m(淀粉)︰m(Fe3O4)=13.3︰1.0、V(油)︰V(水)=8.0︰1.0、反应时间2.0 h、反应温度60.0℃,在该条件下制备的磁性木薯淀粉微球的平均粒径为13.6μm,铁含量为7.1%,红外光谱显示磁性微粒Fe3O4成功包埋在淀粉壳层中。

磁性木薯淀粉微球的制备工艺研究

以木薯淀粉为壳基材,自制的表面改性纳米Fe3O4为核物质,采用反相乳液法制备磁性木薯淀粉微球;考察了淀粉乳质量浓度、淀粉磁核质量比、油水体积比、反应时间和反应温度5个因素对微球平均粒径、铁含量的影响。实验结果表明:在实验考察范围内的适宜工艺条件为淀粉乳质量分数8%、m(淀粉):m(Fe3O4)=8:1、V(油):V(水)=10:1、反应时间2h、反应温度60℃,在该条件下微球平均粒径为15.2μm,铁含量为7.83%,生物显微镜对磁性木薯淀粉微球的形貌观察结果表明微球颗粒均匀,呈球性较好。