壳聚糖/羧甲基纤维素钠复凝聚体系处理高浊度水体中污染物研究

混凝工艺因成本低廉、操作简单而成为地表水处理的常见工艺,但现有混凝剂存在对地表水中溶解性有机物去除率较低的问题。针对我国地表水体普遍存在的有机微污染问题,设计一种通过壳聚糖/羧甲基纤维素钠于水中原位生成的复凝聚絮体以代替传统混凝剂并去除污染物的新工艺,进而将复凝聚技术原位生成网状絮体应用于水污染处理中。选取高岭土和盐酸四环素分别模拟黄河水中的无机胶体和有机微污染物,探究初始浊度、壳聚糖/羧甲基纤维素钠投加质量浓度对两类污染物的去除效率和机理,并进一步对混凝后产生污泥的吸附性能进行研究。结果显示,壳聚糖/羧甲基纤维素钠对不同模拟污染水的浊度去除率都在99%以上,对盐酸四环素-高岭土和黄河水-盐酸四环素中盐酸四环素的最佳去除率分别为40.02%和56.72%,效果明显优于聚合氯化铝(Polyaluminium chloride,PAC)。壳聚糖/羧甲基纤维素钠和高岭土共沉淀产生的污泥能够对水中盐酸四环素进行化学吸附,最高吸附质量比达4.81 mg/g。壳聚糖/羧甲基纤维素钠复凝聚体系对地表水中的无机污染物和有机污染物均有较好的去除效果,且所得污泥具有回用价值,具有良好的应用前景。

羧甲基壳聚糖／纤维素共混膜的制备及性能研究

低温冷冻条件下,将羧甲基壳聚糖与用氢氧化钠-尿素-硫脲体系溶解的纤维素共混制膜,所制膜可用于止血、保湿、促进伤口愈合等功能的新型敷料。经红外光谱、扫描电镜、透射比分析,当共混膜中羧甲基壳聚糖含量小于30%时,CMCT与纤维素形成的膜具有较好的相容性。当达30%时,共混膜的断裂强力达到最大值73MPa,提高了近52.1%。共混膜的断裂伸长率与吸湿保湿率随着羧甲基壳聚糖含量的增加而增大,且共混膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有良好的抑菌性。并具有较好的力学性能、吸湿保湿性。

负载槲皮素的羧甲基壳聚糖水凝胶促进糖尿病大鼠创面愈合

背景:槲皮素具有抗炎、抗癌、抗氧化、抗衰老、抗抑郁等药理作用,具有极高的药用价值。槲皮素可以促进正常大鼠创面的愈合,但是以槲皮素为主要成分的药物研发较少,限制了其在临床的广泛应用。目的:以水凝胶材料负载槲皮素,探讨槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶在糖尿病大鼠创面中的应用效果。方法:①分别制备羧甲基壳聚糖水凝胶与槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶,表征水凝胶的微观形貌、体外释药性能。②细胞实验:将小鼠L929成纤维细胞分4组培养,空白对照组常规培养,纯水凝胶组、药物组、载药水凝胶组分别加入羧甲基壳聚糖水凝胶、槲皮素溶液与槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶,检测细胞增殖与迁移能力。③动物实验:取80只SD大鼠建立糖尿病模型,造模成功后在大鼠背部制作直径2 cm的全层皮肤缺损创面,随机分4组干预,空白对照组、纯水凝胶组、药物组、载药水凝胶组创面分别注射生理盐水、羧甲基壳聚糖水凝胶、槲皮素溶液、槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶,每组20只,无菌纱布包扎固定。术后观察创面愈合情况、创面病理形态、炎症因子表达及血管生成情况。结果与结论:①扫描电镜下可见两种水凝胶的微观形貌相似,均呈疏松多孔的网络结构,并且槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶具有良好的体外释药性能。②与空白对照组比较,其他3组细胞增殖与迁移率升高(P<0.05);载药水凝胶组细胞增殖与迁移率高于纯水凝胶组、药物组(P<0.05)。③载药水凝胶组大鼠术后5,11 d的创面愈合率高于其他3组;载药水凝胶组、纯水凝胶组、药物组大鼠术后18 d的创面愈合率基本达到100%,均高于空白对照组(P<0.05)。苏木精-伊红染色显示,载药水凝胶组大鼠术后18 d创面可见完整的皮肤与皮肤附属器,空白对照组、纯水凝胶组、药物组大鼠术后25 d创面可见完整的皮肤与皮肤附属器。载药水凝胶组大鼠创面术后5,11,18 d的创面肿瘤坏死因子α、白细胞介素6水平均低于空白对照组(P<0.05),术后11,18 d的创面转化生长因子β1水平低于空白对照组(P<0.05)。载药水凝胶组大鼠术后11,18 d的CD31、血管内皮生长因子αmRNA表达量均高于其他3组(P<0.05)。④结果表明,槲皮素-羧甲基壳聚糖水凝胶中的槲皮素可发挥调节炎症反应、促进血管新生的作用,可通过促进成纤维细胞的增殖与迁移,促进糖尿病大鼠创面的愈合。

海藻酸钠-羧甲基纤维素钠凝胶涂层对锌负极稳定性的影响

通过一种绿色、自交联策略,基于海藻酸钠(SA)和羧甲基纤维素钠(CMC)中羧基对Zn^(2+)的离子缔合作用,利用旋涂法在锌电极表面原位构建了具有孔结构的柔性SA+CMC凝胶涂层(Zn@SA+CMC)。涂层中富含羟基,羟基的强吸附效应能够使涂层与锌电极紧密结合,减少界面处的副反应。柔性涂层不仅能适应锌电镀过程中的体积变化,还表现出较好的亲锌性,更低的成核过电压,更高的离子电导率,有利于Zn^(2+)均匀沉积,有效抑制了锌枝晶的生成。因此,Zn@SA+CMC对称电池能稳定运行890 h(3 mA·cm^(-2));Zn@SA+CMC||MnO_(2)全电池表现出优越的倍率和循环性能。

壳聚糖/羧甲基纤维素复合膜的制备及性能研究

用溶液共混法制备了三种不同质量比例的壳聚糖/羧甲基纤维素(1/2、1/1、2/1)复合膜。用IR、XRD、SEM和倒置显微镜对其进行了结构表征;并对这些膜的吸水溶胀性及力学性能进行了测试;最后用三种不同的模拟体液对其进行了体外浸泡实验以考察其降解性能。结果表明,这些复合膜各组分有很好的组分相容性,发生了一定的相互交联作用,且当两组分比例为1∶1的复合膜其拉伸强度可达55.65M Pa,其吸水率和体外降解性能也是最理想的膜,可望用作引导骨组织再生膜。

纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料的制备和性能研究

用溶液共混法在常温常压下制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖/羧甲基纤维素三元复合骨修复材料。用燃烧实验、IR、XRD、SEM及TEM对复合材料的组成结构及形貌进行了分析和观察,并初步研究了其力学性能。结果表明该复合材料中纳米羟基磷灰石均匀分散在壳聚糖和羧甲基纤维素网络结构中,三组分间还产生了一定的相互作用,其形态、尺寸及结构与自然骨类似,且其抗压强度比纳米羟基磷灰石/壳聚糖二元复合材料更高;同时,通过调节各组分比例,可制得不同抗压强度的复合材料。因此,该三元复合材料可望作为一种新型可降解的非承重部位骨修复材料,在生物医学材料的研究中具有重要意义。

可生物降解羧甲基纤维素/壳聚糖吸水保水材料的制备与表征

用溶液共混及冷冻干燥法制备了不同比例的羧甲基纤维素/壳聚糖(CMC/CS)吸水保水复合材料。用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)对复合材料进行了表征,并对复合材料的吸水保水能力、吸水速率和重复使用性能进行了测试。结果表明,复合材料两组分间有很好的相容性,二者发生了一定的相互交联作用;在不同组分比例的复合材料中,当CMC/CS比例为9/1时其吸水率最高,为(6676.0±50.2)%,其吸水速度极快,且具备优异的保水性能。

壳聚糖-羧甲基纤维素膜的制备及预防肠粘连的实验研究

目的:制备壳聚糖-羧甲基纤维素膜并探讨其预防肠粘连的效果。方法:将壳聚糖和羧甲基纤维素按1:1质量比混合,加入戊二醛、硫酸铝铵双交联,甘油增塑后烘干成膜;测定膜的拉伸强度及断裂伸长率并行电镜扫描。48只SD大鼠随机分成为3组(n=16),2组擦伤其回肠浆膜,制成肠粘连模型,于损伤部位分别包裹壳聚糖-羧甲基纤维素膜、壳聚糖膜;另一组不作处理作为对照组。术后第14天观察各组肠粘连情况。结果:膜拉伸强度约为20 MPa,断裂伸长率约为65%;扫描电镜(SEM)显示膜表面结构呈相互交错的纤维状,表面有不规则的孔状结构。壳聚糖-羧甲基纤维素膜组和壳聚糖膜组的粘连程度显著低于对照组(P<0.01)。光镜下见壳聚糖-羧甲基纤维素膜、壳聚糖膜组炎症反应轻微,纤维增生不显著;对照组粘连处纤维组织增生活跃,局部炎症反应明显。透射电镜下见壳聚糖-羧甲基纤维素膜组上皮细胞修复较壳聚糖膜组好,成纤维细胞增生不明显,对照组上皮细胞增生较慢,成纤维细胞分泌胶原功能活跃。结论:壳聚糖-羧甲基纤维素膜适于术中缝合需要,预防肠粘连效果显著,性能优于壳聚糖膜。

羧甲基纤维素钠/壳聚糖复合海绵制备工艺研究

利用羧甲基纤维素钠、壳聚糖具有人体生物相容性好,促进伤口愈合和止血作用特点,所制备的复合海绵具有广阔的市场前景。本制备工艺采用浇铸/冷冻干燥技术,在单因素实验基础上再进行正交实验,得到最佳制备工艺条件为:羧甲基纤维素钠0.45g,壳聚糖0.14g,羧甲基纤维素钠溶液∶壳聚糖溶液体积比为2∶1,聚乙二醇0.4g,甘油0.2g,真空冷冻干燥时间26h,取得了较好结果。

纳米羟基磷灰石／壳聚糖-羧甲基纤维素复合支架材料的研究

用冷冻干燥法制备了不同比例的纳米羟基磷灰石/壳聚糖-羧甲基纤维素(n-HA/CS-CMC)无机/有机复合多孔支架材料,并探讨了其复合机理及无机组分n-HA对复合支架的结构形貌、力学性能、体外降解性能的影响.结果表明,其复合支架主要是通过无机组分n-HA均匀分散充填在CS-CMC聚电解质有机网络结构中形成的,且三组分间有较强的化学键合.无机组分n-HA的加入使孔结构变得不规则,孔隙率略有减小,使复合支架的抗压缩强度提高,并且可使其体外降解速度减慢.无机组分n-HA含量为40%复合支架材料的性能最佳,有望用作骨组织工程支架材料.

羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶的制备及吸附性能研究

以壳聚糖、膨润土和羧甲基纤维素为原料制备了羧甲基纤维素/壳聚糖/膨润土凝胶吸附剂。通过红外光谱和扫描电镜对凝胶结构进行了表征,并考察了其吸附性能。结果表明凝胶各物质之间形成了结合。凝胶吸附剂对溶液中的苯酚具有很好的吸附效果,在适当条件下对苯酚的去除率可以达到92.6%以上。再生实验表明凝胶可回收利用。

魔芋葡甘聚糖-壳聚糖-羧甲基纤维素钠复合可食性保鲜膜研究

将魔芋葡甘聚糖(KGM)、壳聚糖(CTS)和羧甲基纤维素钠(CMC-Na)作为成膜基质,以盐酸调节pH,添加甘油作为增塑剂,研究了各种成分的添加比例、甘油添加量及烘干温度对成膜性能的影响,制备出可食性复合保鲜膜。通过对膜的阻湿性、阻氧性、抗拉强度、断裂伸长率等指标进行测定,研究了膜的性能。结果表明:当三种主要成膜材料的配比(KGM∶CTS∶CMC-Na)为1∶2∶1、甘油含量为1.5%、烘干温度为40℃时,复合膜形成一种新的结晶体,具有最大的阻隔性能、较强的抗拉强度和中等强度的断裂伸长率,并能在短时间内迅速溶解,此时膜性能最优。

羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜的制备及其性能测定

根据海藻酸钠、羧甲基纤维素良好的成膜性和壳聚糖优异的抗菌性,将此三种基材复合制备一种具有抗菌功效的新型食品包装材料,用以减少塑料袋的使用,缓解环境压力。将海藻酸钠与壳聚糖、甘油混合后溶于醋酸,配制成海藻酸钠/壳聚糖混合溶液,将此混合溶液与羧甲基纤维素溶液按85∶15的质量比混匀,流延至玻璃板后60℃烘干,用CaCl_2溶液交联风干后制得羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜。通过单因素实验结果选择三种基材的较优质量分数,再结合正交实验结果选择各质量配比的最佳组合。当海藻酸钠质量分数为1.5%、羧甲基纤维素质量分数为0.5%、壳聚糖质量分数为1.5%时,该复合膜的拉伸强度、水蒸气透过率、断裂伸长率等指标较优,壳聚糖的存在也能较好地抑制微生物的生长和繁殖。羧甲基纤维素/海藻酸钠/壳聚糖复合膜具有良好的抗菌性,将其应用于食品的包装具有广阔发展前景。

羧甲基纤维素-壳聚糖聚电解质复合物对乳糖酶的固定化研究

以羧甲基纤维素-壳聚糖聚电解质复合物为载体,戊二醛为交联剂,制备了固定化乳糖酶,优化了固定化条件,分析了固定化酶的性能。结果表明:向0.5 g羧甲基纤维-壳聚糖聚电解质复合物中,加入质量浓度为1 g/L的酶液2 mL,固定9 h;再加入体积分数为0.5%的戊二醛,交联3 h时,固定化效果最好,酶活力为0.023 5 U/g;固定化酶最适反应温度50℃,pH值为7,游离酶的最适温度为30℃,pH值为9;固定化酶的pH值稳定性优于游离酶,热稳定性低于游离酶;重复使用3次时,稳定性较好;固定化米氏常数(Km)为0.705 1 mmol/L,较游离酶有所减小,表明底物与固定化酶亲和力增加,利于酶促反应进行。

羧甲基纤维素-壳聚糖双极膜的制备及其在电合成高铁酸盐中的应用

分别采用戊二醛和三价铁离子改性壳聚糖和羧甲基纤维素,制备了CS-CMC聚合物双极膜,并被用于电解法制备水处理剂高铁酸盐.经IR分析表明,该聚合物膜两极分别含有N CHR、—COO—官能团.CS-CMC双极膜的溶胀率较小,能稳定存在于浓酸、浓碱溶液中.在电极上迭加变频不对称脉冲方波可及时去除阳极表面的氧化膜.在14 mol/L的NaOH溶液中,室温下以5 mA/cm2的电流密度、脉冲方波频率2 Hz,电解6 h,电流效率平均为51.27%,高铁酸盐浓度达到37 mmol/L.

羧甲基纤维素-壳聚糖共混膜的性能表征

通过共混的方法制备了3种不同质量比（1：2、1：1、2：1）的羧甲基纤维素一壳聚糖（CMC-CS）共混膜，利用IR和扫描电镜（SEM）对膜进行结构表征，用差示扫描量热法（DSC）考察了CMC-CS共混膜的热稳定性，研究了共混膜的均匀性、耐酸性、拉伸强度和溶胀性，并对分子间的作用机理进行探讨。结果表明，CMC与CS混合时，存在静电作用与氢键作用，生成了聚电解质复合物；在170～330℃，共混膜分子间发生降解，在217．4℃时离子键断裂，静电作用消失；经分析当CMC与CS比例为1：1时，膜性能最好，共混膜的静电作用最大，拉伸强度可达34．44MPa，比CS单膜拉伸强度提高了64．47％；CMC的加入，使得酸性适用范围下限由CS膜的pH值5降至4，在pH值6中浸泡一段时间后，测得拉伸强度为25．71MPa；CMC—CS膜的吸水溶胀性显著降低。

羧甲基半纤维素/壳聚糖复合材料的制备及其对Cu^(2+)的吸附性能研究

为解决工业废水中大量重金属离子对生态环境造成严重破坏的问题,利用羧甲基半纤维素(SH)与苯甲醛改性的壳聚糖(CS)在交联剂环氧氯丙烷作用下得到具有吸附性能的复合材料(SH/CS),并对SH/CS进行了表征及探究其对铜离子(Cu^(2+))的吸附性能。结果表明:成功制得SH/CS。扫描电子显微镜分析发现,SH/CS的交联度过低,微观孔隙较大,结构较松散,交联度过高则会使微孔产生一定粘结甚至消失;研究了SH/CS对Cu^(2+)的吸附性能,吸附容量在一定范围内随着吸附时间的延长和交联度的增大而增大,但交联度过大易增大吸附剂的粘结程度,减少暴露的活性位点,使吸附过程受到抑制,吸附时间为3h,交联度为8.02mL条件下,SH/CS对Cu^(2+)的吸附容量最大达到30.87μg,具有较好的吸附性能。

阳离子壳聚糖和羧甲基纤维素对造纸沉淀碳酸钙填料的改性

沉淀碳酸钙(PCC)的改性对提高它在纸中的留着率并减少对纸张强度的负面影响具有重要意义。本文研究了阳离子壳聚糖和羧甲基纤维素对PCC的改性,并分析了PCC改性对其留着率和纸张抗张指数的影响。实验结果表明,阳离子壳聚糖与羧甲基纤维素的质量比为0.56时,聚电解质复合物的浊度最高,在此条件下聚电解质复合物改性的PCC水分散体上清液具有最小的浊度。与未改性PCC相比,改性后PCC在纸中的留着率更高,而且对纸张抗张指数的负面影响更小。

羧甲基半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜的制备及性能研究

以毛竹半纤维素为原料,对其进行羧甲基化改性制备羧甲基半纤维素(CMH);再将CMH与壳聚糖(CS)、氧化石墨烯(GO)共混制备具有良好力学及阻氧性能的半纤维素/壳聚糖/氧化石墨烯复合膜;采用FT-IR、XRD、SEM、TGA、力学强度和阻氧测试对复合膜材料进行分析,并探讨了不同GO添加量对复合膜结构及性能的影响。结果表明:CMH、CS、GO之间主要通过离子键和氢键作用,GO在CMH/CS基质中分散均匀,使得膜表面平整致密,断面具有层状结构。GO在整个复合体系中起增强作用,GO的添加使复合膜的力学性能和热稳定性明显提高,同时还改善了复合膜的氧气阻隔能力。当GO添加量为0.5%时,复合膜力学性能最佳,拉伸应力为73.63MPa、应变为20.24%、杨氏模量为2.28 GPa,断裂能为1 293.24 N/m;同时,其阻氧性能也最佳,气体透过系数为3.793 cm^3·cm/(m^2·s·Pa);此时膜材料的初始分解温度为242.4℃,最大热失重速率温度为274.5℃。

静电喷雾法制备羧甲基纤维素/壳聚糖液芯微胶囊

以羧甲基纤维素(CMC)和壳聚糖(CS)聚合物为原料,采用静电喷雾技术制备了CMC/CS液芯微胶囊。研究了制备条件对微胶囊成型和尺寸的影响,并用激光扫描共聚焦显微镜、扫描电子显微镜和倒置显微镜进行了表征。将四环素与CMC溶液共混,以Al3+-CS作为凝固浴,在电压10 kV、液面距离20 mm、流速10 mL/h的条件下,制备了载药微胶囊。微胶囊的药物包封率随壳聚糖浓度增大而提高,在1.5%时达到99.5%。药物释放实验结果表明CMC/CS液芯微胶囊的释放率与pH有关,控释性能良好。