生物炭-壳聚糖复合材料对镉污染土壤的修复效果研究

[目的]探讨生物炭-壳聚糖复合材料(CBC)对镉(Cd)污染土壤的修复效果。[方法]以黑麦草为供试植物进行盆栽试验,探究向酸性低镉土壤、中性高镉土壤和碱性高镉土壤中分别添加0、0.5%、1.0%和3.0%(W/W)的CBC时,土壤pH、全镉含量、有效态镉含量、黑麦草根和茎叶的生物量以及其中的全镉含量变化情况。[结果]施用CBC可以提高酸性和中性土壤的pH。随着CBC施用量的增加,土壤中有效态镉含量降低,当施加量至3.0%时达到显著水平。CBC可以钝化土壤中的镉活性,其钝化效果与土壤污染程度、酸碱性密切相关。随着CBC施加量的增加,黑麦草根和茎叶中镉含量降低,尤其植物地上部分降低效果明显,也证明了CBC对土壤中镉具有钝化作用;黑麦草的富集系数(BCF)和转运系数(TF)随CBC施用量的增加而减小,表明施用CBC能够减弱土壤中的镉向植株体内的迁移,从而达到缓解镉毒害的作用。[结论]CBC可以用于镉污染土壤的修复,尤其是在污染程度严重的酸性土壤中效果更加显著。

蒸汽处理对羟基磷灰石/壳聚糖复合材料抗水性能的影响

针对压实的羟基磷灰石/壳聚糖复合材料在水中会发生崩裂,采用水蒸汽处理方法,利用XRD、FTIR和SEM对处理前后块体复合材料的组成、结构和断面形态进行分析,考察了温度和处理时间对复合材料压片抗水情况的影响。结果表明,水蒸汽处理可以促进复合材料分子间氢键的形成并有利于HA的Ca2+与壳聚糖的-NH2和-OH离子间络合作用的增强,从而防止羟基磷灰石/壳聚糖复合材料薄片遇水时发生崩裂,抗水性能得到提高,在这一过程中水蒸汽压或温度是主要影响因素。

CuO/SnO_2/壳聚糖复合材料光催化降解猩红B研究

采用共沉淀及流延法制备了CuO/SnO2/壳聚糖复合材料,运用TEM和XRD技术手段对其进行表征,并系统地研究了在猩红B溶液暗态吸附60min后,强化日光照射下催化剂投加量、猩红B初始浓度、无机阴离子和催化剂重复使用对猩红B光催化降解脱色效果的影响。结果表明:当催化剂投加浓度为1.0g/L,pH为6.2时,对初始浓度为15mg/L的猩红B进行强光照射300min后,脱色率可达99.19%;而CO32-、Cl-、SO42-和PO43-等阴离子对猩红B染料的降解脱色均有不同程度的抑制作用;催化剂重复利用5次后,吸附协同可见光催化处理360min,对猩红B的脱色率仍可达到98.69%。

埃洛石纳米管/壳聚糖复合材料的研究进展

首先对国内外埃洛石/壳聚糖复合材料的研究现状进行分析,然后介绍了埃洛石纳米管与壳聚糖的基本特点和应用情况。通过化学的视角综述了几种埃洛石/壳聚糖复合材料的制备方法,主要包括溶液共混法、溶剂浇铸法、乳化交联法、化学沉淀法、电化学沉积法、静电纺丝法、溶胶-凝胶法。同时阐述了所制得的复合材料的几种特性,发现其具有机械性能、生物相容性、无毒性和吸附性的优点,使得埃洛石纳米管/壳聚糖复合材料在生物医药、作为吸附剂治理水污染方面的应用有着广泛前景。最后,对该复合材料未来的研究发展予以展望。

TiO_2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料的制备及表征

以N-琥珀酰壳聚糖与TiO2复合制备了TiO2/N-琥珀酰壳聚糖复合材料。采用透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)、粒径及Zeta电位分析对复合材料进行表征。结果表明,TiO2表面羟基与N-琥珀酰壳聚糖分子中的羟基、酰胺、羧基相互作用形成了稳定的复合材料;复合材料中TiO2晶型呈锐钛矿型;复合材料平均粒径为50nm,Zeta电位达39mV;紫外-可见光谱显示,复合材料的光响应范围拓宽到可见光区,且对光的吸收能力显著增强,但在模拟太阳光下其光催化效率较TiO2有所下降。

蒙脱土壳聚糖复合材料对活性艳红KE-3B的吸附行为研究

采用壳聚糖和蒙脱土合成了纳米复合材料,在静态条件下,研究了蒙脱土壳聚糖对活性艳红KE-3B的吸附,探讨了蒙脱土壳聚糖吸附活性艳红KE-3B的最佳吸附条件。结果表明,蒙脱土壳聚糖对活性艳红具有较好的吸附性能,吸附的最佳pH值为6.0,最佳吸附时间为40 m in,最佳吸附温度为30℃,最佳吸附剂用量为50 mg,活性艳红KE-3B的最佳初始浓度为50 mg/L,吸附率最高可达91.6%以上。计算得出蒙脱土壳聚糖对活性艳红KE-3B的吸附符合Freund lich吸附等温式。实验表明,蒙脱土壳聚糖的吸附性能好,具有良好的应用价值。

液相沉淀法制备氧化锌-壳聚糖复合材料及其抗菌性能

以硝酸锌(zinc nitrate,Zn(NO_(3))_(2))为锌源,以壳聚糖(chitosan,CS)为基底,以氢氧化钠(sodium hydroxide,NaOH)为沉淀剂,采用液相沉淀法制备氧化锌-壳聚糖(zinc oxide-chitosan,ZnO-CS)复合材料;借助扫描电镜、X射线衍射分析、热重分析、X射线光电子能谱、红外光谱和紫外吸收光谱等手段进行表征,考察ZnO-CS复合材料的形貌、结构组成以及ZnO在CS表面的吸附情况;将ZnO-CS悬浊液涂抹在新鲜熟白米上进行ZnO-CS复合材料的抗菌性能测试。结果表明:Zn^(2+) -CS表面首先生长了一层棒状ZnO粒子膜;通过受热反应CS表面的氨基与Zn^(2+)、ZnO形成交联网络,使棒状ZnO进一步生长形成片状ZnO;CS表面的氨基所形成的交联网络吸附ZnO,得到ZnO-CS复合材料;在时间为6 d时,用ZnO-CS悬浊液处理后的新鲜熟白米没有生成菌落,在时间为12 d时菌落无明显扩散,表明ZnO-CS复合材料具有良好的抗菌作用。

壳聚糖复合材料在生物传感器中的应用

概述了壳聚糖复合材料的性质及制备方法,重点介绍了壳聚糖复合材料在生物传感器中的应用以及发展趋势(引用文献61篇)。

钙壳聚糖复合材料对水中腐殖酸的吸附研究

利用交联-喷射法制备了一种新型的钙-壳聚糖(Ca-CS)复合材料,并将其应用于水中腐殖酸的吸附研究。利用FTIR、SEM和EDS对获得的Ca-CS进行了结构和形貌表征,讨论了不同Ca含量、溶液pH、接触时间、腐殖酸初始浓度对吸附的影响。实验数据表明,Ca-CS复合材料在pH 9时可有效吸附水中的腐殖酸,吸附达到平衡时间为280 min,最大吸附容量为955 mg/g。研究结果表明,本实验制备的Ca-CS复合材料对腐殖酸吸附容量大,吸附速率快,是一种去除废水中腐殖酸的良好吸附剂。

羟基磷灰石/壳聚糖复合材料研究进展

综述了羟基磷灰石/壳聚糖复合材料的研究现状,对其制备、特点、性能进行了探讨,羟基磷灰石基人工骨作为最有前途的生物硬组织替代材料之一,在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用前景。主要从化学的角度对材料复合、表征、应用进行了阐述。进而对壳聚糖/羟基磷灰石复合材料的研究发展前景予以展望。

可注射型纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料骨水泥的研究

为制备可满足临床需要的可注射磷酸钙骨水泥,以自制纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料作为骨水泥的固相粉体,将柠檬酸、醋酸等按一定比例配置成溶液作为液相,设计正交试验以简化实验,从凝固时间和抗压强度两方面来确定该骨水泥体系的最佳配比。再通过转靶X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、扫描电子显微镜手段分析了各个组分对凝固时间和抗压强度的影响。此外,还通过细胞培养实验评价了最优条件下骨水泥的生物相容性。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖(n-HA/CS)复合材料对SD大鼠代谢器官的影响

纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合材料(n-HA/CS)是目前骨修复替代领域使用广泛的一种生物材料。为探讨该材料在体内经代谢降解后,对大鼠体内代谢器官生理功能的影响,并分析其可能的作用机制。本研究用共沉淀法制备n-HA/CS复合材料,并采用红外光谱分析(IR)、X射线衍射(XRD)等手段表征该材料。通过细胞生长抑制实验,病理切片以及血清生化指标的检测,从体内体外两种方式观察该材料对MC3T3-E1细胞以及SD大鼠肝脏、肾脏等代谢器官的影响。结果显示,100 mg/kg含量n-HA/CS复合材料粉末在大鼠体内代谢8周,血清尿素氮(BUN)水平升高为29.6 mmol/L;肌酐(CR)水平升高为66.9 umol/L;总胆红素(T-B)及间接胆红素(I-B)水平也分别升高至1.79 umol/L和1.32 umol/L,均较对照组水平明显增高,有显著性差异(P≤0.05)。且肝脏、肾脏组织中出现大量凋亡细胞,无组织坏死和炎症表现。n-HA/CS复合材料在体内代谢8周后,通过诱导细胞凋亡影响机体肝、肾等代谢器官的功能。

基于磁性C12烷基壳聚糖硅胶复合材料磁固相萃取-高效液相色谱法测定双酚类化合物

基于磁性C 12烷基壳聚糖硅胶复合材料,建立了磁固相萃取-高效液相色谱法测定茶饮样品中5种双酚类化合物(BPs)的分析方法。研究表明,磁性C 12烷基壳聚糖硅胶复合材料对这5种BPs都具有很好的富集能力,富集率在96%~98%之间。采用2 mL乙腈在5 min内就可将富集的双酚化合物快速、完全洗脱。建立的BPs分析方法线性关系良好(R>0.99),5种目标物的检出限范围为2.34~15.6μg/L,方法的精密度(RSDs,n=7)在1.5%~8.5%之间,加标回收率范围为86.0%~112.3%。方法可用于茶饮品中BPs的检测。

壳聚糖/聚氨酯复合材料的表征及吸附再生研究

以壳聚糖为填充料制备壳聚糖/聚氨酯复合材料(CS/PU)作为吸附剂,用来吸附养殖水及工业废水中孔雀石绿(MG).通过对CS/PU的结构表征和再生能力的研究,结果表明:CS/PU的表观密度为68.1 kg·m-3,压缩强度为0.879 k Pa,开孔率为94.44%,比表面积为0.65 m2·g-1,热重分析(TGA)结果显示,CS/PU在高温下较稳定;利用60%的乙醇溶液对吸附MG的CS/PU进行脱附,再生次数可达5次以上.

羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料局部应用对巴马小型猪龈沟液中IL-1、TNF-α和PGE-2含量的影响

目的 :探讨羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料(carboxymethyl chitosan zinc and peptide,CMC-Zn^+-P)能否有效减缓牙周组织炎症的发生及发展,寻求一种能够有效防治牙周病的新型材料。方法:以巴马小型猪为实验对象,随机分为4组,空白对照组、羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料组(材料组)、刷牙组以及刷牙+羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料组(复合组)。收集实验起始时及实验进行1个月后的龈沟液,以酶联免疫吸附法(ELISA)检测龈沟液中IL-1、TNF-α和PGE-2的含量,同时记录临床牙周指数;将得到的数据录入SPSS18.0软件包进行统计学分析。结果 :实验起始时,各组中IL-1、TNF-α和PGE-2的含量及临床检查指标均无显著差异。实验1个月后,复合组中IL-1、TNF-α和PGE-2的含量均显著低于其他3组(P<0.008);刷牙组和材料组的IL-1、TNF-α和PGE-2含量显著低于空白对照组(P<0.008);刷牙组中,IL-1的含量显著低于材料组(P<0.008),PGE-2的含量显著高于材料组(P<0.008),而TNF-α的含量无显著差异(P>0.008)。另外,4组之间的牙结石指数差异显著(P<0.05),其中,复合组牙结石指数显著低于其他3组,刷牙组和材料组显著低于空白对照组。结论:羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料能够有效减轻牙周组织炎症,减缓牙结石沉积,与刷牙配合效果更佳。

羟基磷灰石/壳聚糖-明胶网络复合材料在模拟体内环境中的特性及对兔桡骨缺损的修复

目的 :考察羟基磷灰石/壳聚糖 -明胶网络复合材料在模拟体液中对微环境的影响及植入兔体内后对骨修复情况。方法 :观察材料在模拟体液中的表面矿化及体系pH、Ca2 + 浓度的变化 ;将材料植入兔桡骨节段性缺损部位 ,考察其生物相容性及对骨折愈合的作用。结果 :羟基磷灰石/壳聚糖 -明胶网络复合材料对机体微环境 pH影响微小、表面矿化效果好 ,有良好的生物相容性和骨传导性。结论 :羟基磷灰石/壳聚糖

纤维-壳聚糖复合材料固定超氧化物歧化酶的研究

目的制备固定化超氧化物歧化酶(SOD)并研究其酶学性质。方法以纤维-壳聚糖复合材料为载体,戊二醛为交联剂固定SOD,测定活力,考察重复使用性、催化特性、稳定性。结果固定SOD的活力为0.871±0.014 U.cm-2;重复使用性较吸附固定SOD显著增强(P<0.05),适宜催化pH、温度范围较游离酶扩大,自由基清除率与游离酶相当;高温稳定性、酸稳定性、H2O2稳定性、胰蛋白酶稳定性均较游离酶显著增强(P<0.05)。结论固定SOD的制备方法简单,活力稳定,既保持较高的自由基清除率,又提高了对环境的耐受性,有利于工业上重复使用。

壳聚糖-蒙脱土复合材料对活性艳橙X-GN吸附行为的研究

Chitosan-montmorillonite(CS-MMT) hybrid was prepared and characterized by XRD,FTIR and TG.The results showed that chitosan was intercalated into the layer structure of Na+-montmorillonite.The ability of CS-MMT hybrid as an adsorbent for the removal of reactive orange X-GN from aqueous solution has been studied.The effects of various parameters such as initial concentration and temperature were also studied.The Langmuir and Freundlich adsorption isotherms have been used to fit the experimental data,and the former giving the higher correlation.Thermodynamic parameters of the adsorption process,ΔG°,ΔH° and ΔS° were determined to be-24.90 kJ·mol-1(at 20℃),10.58 kJ·mol-1 and 121.0 J·mol-1·K-1,respectively.The results indicated that the adsorption of reactive orange X-GN on CS-MMT hybrid was spontaneous.

羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料对人牙周膜成纤维细胞的毒性

目的 :研究羧甲基壳聚糖锌多肽复合材料(carboxymethyl chitosan zinc and peptide,CMC-Zn+-P)对人牙周膜成纤维细胞(human periodontal ligament cells,HPDLCs)的细胞毒性,为材料的安全使用提供依据。方法:体外培养人牙周膜成纤维细胞,并进行形态学及免疫组织化学鉴定。使用含不同浓度材料浸提液的细胞培养液培养细胞,并进行分组,1~4组为实验组,材料浸提液浓度分别为100%、75%、50%和25%,第5组为对照组,不含材料浸提液。采用CCK-8法测定复合材料不同浓度浸提液对细胞增殖活性的影响,通过细胞相对增殖率进行细胞毒性评级。采用SPSS 17.0软件包对数据进行统计学分析。结果 :原代培养的细胞呈成纤维细胞形态,免疫组织化学染色结果显示细胞波形丝蛋白染色阳性,角蛋白染色阴性,属中胚层组织来源。不同浓度材料浸提液对细胞均有促进增殖的作用,相对增殖率均大于100%,细胞毒性分级为0级。结论:CMC-Zn+-P复合材料对体外培养的HPDLCs无细胞毒性,符合国家标准的要求。

诺氟沙星在壳聚糖-生物炭复合材料上的解吸行为研究

吸附材料再生可以实现吸附材料的循环使用,降低处理成本。本文研究了壳聚糖-生物炭复合材料上诺氟沙星(NOR)解吸的影响因素,考察了NOR解吸动力学过程,并通过多次再生实验探讨了其重复使用潜力。结果表明,以NaOH为解吸剂时有利于促进壳聚糖-生物炭复合材料上NOR的解吸,随NaOH浓度的提高,NOR的解吸率增大。溶液离子强度提高了NOR的解吸率,离子强度为0.1mol/L时NOR的解吸效果最好。热力学参数ΔG和ΔS表明该解吸过程是自发进行的吸热反应。NOR在壳聚糖-生物炭复合材料上的解吸主要受慢解吸和极慢解吸控制。双常数方程和Elovich方程可较好描述复合材料上NOR的解吸动力学行为。壳聚糖-生物炭复合材料重复使用6次后,NOR的解吸率为66.88%,吸附量为8.675mg/g,表明壳聚糖-生物炭复合材料具有较好的可循环利用潜能。