羧甲基壳聚糖-Cu^(2+)配合物催化分解H_2O_2的研究

研究羧甲基壳聚糖-Cu2+配合物对H2O2分解的催化活性及影响因素。以壳聚糖为原料,制备水溶性羧甲基壳聚糖(CMC),再以其为配体制备CMC-Cu2+配合物,并将CMC-Cu2+配合物应用于催化H2O2分解的反应,考察了w(CMC)/w(CuCl2)、体系pH值对H2O2分解的影响。结果表明:温度为25℃,w(CMC)/w(CuCl2)为5∶1时形成的CMC-Cu2+配合物,在pH值为7附近,对质量分数为5%的H2O2的分解率12 h为92.5%,24 h为99.5%,说明CMC-Cu2+配合物对H2O2分解有良好的催化作用。

羧甲基化壳聚糖-Fe_3O_4纳米粒子的制备及对Zn^(2+)的吸附行为

以共沉淀法制备纳米Fe3O4通过在颗粒表面接枝羧甲基化壳聚糖(CMC),制备一种新型磁性纳米吸附剂,用透射电镜(TEM)、X射线衍射分析(XRD)等对其进行了表征,并考察了吸附剂对Zn2+的吸附性能．结果表明,制备的磁性纳米吸附剂平均粒径18 nm,粒子中CMC的含量约5％．该吸附剂对Zn2+吸附速率很快,在2 min内基本达到平衡,能有效去除Zn2+等温吸附数据符合Langmuir模型,饱和吸附容量为20.4 mg·g-1,吸附常数为0．0314 L·mg-1．热力学计算表明吸附为放热过程,焓变为-5．68 kJ·mol-1．

交联羧甲基壳聚糖微球的制备及其对Pb^(2+)的吸附性能

保护氨基的壳聚糖微球经环氧氯丙烷交联得到不溶于酸的吸附剂 ,与氯乙酸在碱性条件下反应 ,合成了羧甲基壳聚糖树脂 ,并用FT IR对树脂进行了表征。其吸附Pb2 + 的实验结果表明 ,在 1h内有最快的吸附速率 ,吸附受pH值影响。在pH =5时 ,对Pb2 + 的吸附量为 1 12mmol g ,比壳聚糖树脂提高了 70 %。

O-羧甲基壳聚糖的制备及其对Ni^2＋吸附性能研究

通过羧烷基化对壳聚糖进行改性,发现当壳聚糖与氯乙酸、壳聚糖与氢氧化钾的质量比分别为1:4.26及2:2.3时,45℃下反应4.5h,可得到O-羧甲基壳聚糖,产率为97.1%,对产品进行红外光谱表征。在此基础上研究了制备的O-羧甲基壳聚糖对Ni2+的吸附性,探讨溶液pH、Ni2+初始浓度和取代度等因素对其吸附性的影响。结果表明,最佳吸附条件是溶液pH为8.0、Ni2+初始浓度为33.2778mg·mL-1、O-羧甲基壳聚糖取代度为0.712、平衡吸附时间为6h。对O-羧甲基壳聚糖进行脱附研究,结果显示H2SO4是一种很好的脱附剂,能在0.5h内将吸附在O-羧甲基壳聚糖上的Ni2+脱去90%以上,重现性好。

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。

交联羧甲基壳聚糖小球对水体中Ni^(2+)的去除研究

以羧甲基壳聚糖为原料,采用滴加到冰乙酸溶液中形成小球并用戊二醛交联的方法,制备了交联羧甲基壳聚糖小球(以下简称小球)。研究了pH、小球投加量以及温度对Ni^(2+)去除率的影响,同时考察了小球对其他金属离子的去除效果。结果表明,制得的小球的平均粒径为(2.04±0.05)mm,溶胀率为77%±1%;在pH为2.28~6.62,温度为25~60℃,小球投加量≥0.77g/L的条件下,小球对50mg/L的Ni^(2+)的去除率在30min内达到了平衡,Ni^(2+)去除率达到了100%。此外,利用了X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对反应前后的小球进行了表征分析,探讨其作用机理。

O-羧甲基壳聚糖纳米微粒制备及对Ni^(2+)吸附研究

将壳聚糖与氯乙酸反应,通过控制反应条件制备了取代度为0.71的O-羧甲基壳聚糖,将改性后的O-羧甲基壳聚糖与多聚磷酸钠反应,制备了粒径分布在370-710nm的O-羧甲基壳聚糖纳米微粒,透射电镜观察表明该微粒呈球状,平均粒径为450nm。在此基础上研究了O-羧甲基壳聚糖纳米微粒对工业电镀镍废水Ni2+吸附性能,考察了溶液pH、Ni2+起始浓度、平衡吸附时间、粒径等因素的影响,结果表明:O-羧甲基壳聚糖微粒最佳吸附条件是Ni2+溶液pH为8.0、Ni2+溶液起始浓度为33.28mg/ml、平衡吸附时间为0.5h、粒径较小的O-羧甲基壳聚糖纳米微粒对Ni2+的吸附量要大于粒径较大的吸附量。

羧甲基壳聚糖插层膨润土的研制及其对Cu^(2+)的吸附

以钠基膨润土为原料制备插层膨润土复合吸附材料。通过X-衍射(XRD)和红外吸收光谱(IR)表征插层膨润土的结构,用分光光度法分析插层膨润土对Cu2+的吸附性能。结果表明:羧甲基壳聚糖成功插入膨润土层间,插层土对Cu2+有良好吸附性能,当羧甲基壳聚糖与有机膨润土质量比1∶15,吸附时间2h,铜离子浓度为100mg/L,吸附率达99.6%。

羧甲基壳聚糖-Cu(Ⅱ)配合物对H_2O_2分解的催化作用

目的 研究羧甲基壳聚糖 - Cu2 +配合物对过氧化氢分解的催化性能及影响因素。 方法 利用水溶性的羧甲基壳聚糖 (CMCS)在水溶液中与 Cu2 +形成 CMCS- Cu2 +配合物 ,并加入过氧化氢 ,在不同的 p H条件下放置 ,分别在不同时间取样用滴定法测定 H2 O2 的分解率。 结果 室温 (2 5℃ )下用 0 .6 % CMCS与 0 .12 % Cu Cl2 制备的 CMCS- Cu2 +配合物 ,在体系 p H为 4.0时 12 h对 6 % H2 O2 的分解率达 93.9% ,在体系 p H为 7.2时 6 h对 6 %H2 O2 的分解率达 92 .8% ,表现较强的催化活性。 结论 羧甲基壳聚糖 - Cu2 +配合物对过氧化氢分解有催化作用。

壳聚糖-g-N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮的制备及其抑菌性能

以2-溴乙酸、壳聚糖、2-硫代四氢咪唑啉酮为原料,合成了不同接枝率的壳聚糖g--N-羧甲基-2-硫代-4,5-2H咪唑啉酮(CTS-g-CSIDZ),并对其理化性质进行了考察。用配合滴定法测定了该聚合物对Cd2+、CrO42-、Fe3+、Cu2+、Pb2+等重金属离子的吸附作用;进行了聚合物的悬菌定量实验,测定了接枝聚合物对一系列细菌的抑菌能力;采用失重法研究了合成的聚合物在1 mol/L HC l溶液中对N80钢片腐蚀的抑制作用。结果表明,部分接枝的CSIDZ比小分子化合物具有更高的对测试的多数金属离子吸附作用的热稳定性;接枝CSIDZ具有较强的抑菌效果,最小抑菌浓度为5.10 g/L;接枝CSIDZ比小分子缓蚀剂具有更高的热稳定性,在90℃时对N80钢片的缓蚀效率仍然可以达到71.1%,且用量仅为小分子化合物CSIDZ的1/2。

羧甲基壳聚糖金属配合物的制备及抗O_2^-·活性研究

制备了羧甲基壳聚糖(CMCS)的3种金属配合物CMCS-Zn(Ⅱ),CMCS-Ca(Ⅱ)和CMCS-Ce(Ⅲ),通过红外光谱分析对其进行了表征,并对它们对超氧阴离子自由基O2-.的抑制作用作了研究。结果表明,在0.004~0.02 g/L浓度范围内,CMCS自身具有一定的O2-.抑制作用,且随浓度的增加而增大;CMCS-Ce(Ⅲ),CMCS-Ca(Ⅱ),CMCS-Zn(Ⅱ)3种金属配合物对O2-.的抑制作用较CMCS有了一定提高,且抑制率亦随配合物浓度增加而增大;其中CMCS-Zn(Ⅱ)配合物催化O2-.歧化的活性最强,CMCS-Ca(Ⅱ)配合物次之,CMCS-Ce(Ⅲ)配合物最弱,说明配合物对O2-.的抑制作用与金属离子的种类有关。

纳米TiO_2/羧甲基壳聚糖复合涂料的制备及其在抗菌纸中的应用

本文旨在探索能作为抗菌纸材料的优良品种。以纳米TiO2和实验室自制羧甲基壳聚糖为抗菌剂,制备了纳米TiO2/羧甲基壳聚糖复合涂料。利用FTIR对制备的羧甲基壳聚糖和复合涂料的基本结构进行了表征,并用MDS倒置金相显微镜对抗菌纸抗菌作用后的培养基形貌进行表征,对涂布抗菌纸的抗菌性能进行了研究。结果表明,纳米TiO2的加入能够提高羧甲基壳聚糖涂布抗菌纸的抑菌活性,而且当纳米TiO2和羧甲基壳聚糖的质量比为1.5∶1时,其涂料涂布后的抗菌纸抗菌率较高,达到86.5%。因此纳米TiO2和羧甲基壳聚糖二者互配可以作为抗菌纸的优良材料。

电纺羧甲基壳聚糖复合rhBMP-2生长因子纤维膜的制备

目的:利用静电纺丝技术以羧甲基壳聚糖复合生长因子(rhBMP-2)缓释微球制备牙周组织再生引导膜。方法:将载有生长因子的钙藻酸盐微球与主体羟基磷灰石(CCS/nHA)羧甲基壳聚糖混合利用静电纺丝技术制得具有"串珠"丝状结构的复合纤维膜,并观察微球及纤维膜的体外释药过程。结果:电纺技术制备出具有一定力学强度的缓释微球的纤维膜。体外释药在50hr时纤维膜释放速率78%,较微球的释放速率96%缓慢,之后各自接近平缓释放。结论:用静电纺丝技术平台制备缓释再生引导膜是可行的,这一技术为牙周组织再生术的完善和发展提供新的研究空间,其生物学性能尚需进一步研究。

羧甲基壳聚糖-g-(2-氯乙酰氧基-4-甲氧基-二苯甲酮)的合成及其紫外吸收性能

2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮(紫外线吸收剂)与一氯乙酰氯反应制得功能中间体2-氯乙酰氧基-4-甲氧基-二苯甲酮(1);在碱性条件下1与羧甲基壳聚糖(CMC)在异丙醇中通过N-烷基化反应实现1在CMC上的接枝,合成了一系列新型CMC接枝物——CMC-g-1n(2-G,G=接枝率),其结构经UV,IR和XRD表征。并测试了2-G的吸湿性、保湿性以及溶解性。结果表明,2-G在311 nm处有最大紫外吸收;吸湿性随G的增大减小;保湿性随G的增大提高;2-G有较好的水溶性。

羧甲基壳聚糖对Mg^(2+)的吸附性能研究

研究羧甲基壳聚糖对Mg2+的吸附作用,探讨了溶液的pH、吸附时间、温度等因素对吸附率的影响。实验表明,在pH值为4~5时,羧甲基壳聚糖对Mg2+的吸附性能很好,其饱和吸附容量为106mg/g,方法的相对标准偏差为9.6%。

羧甲基壳聚糖对Fe^(2+)的络合及光谱分析

本文研究羧甲基壳聚糖对Fe2+的吸附性能,探讨了时间、PH值等对吸附性质的影响。PH=6时羧甲基壳聚糖对Fe2+最大吸附量为0.7mmol/g。并通过IR和UV光谱证实了羧甲基壳聚糖对Fe2+的络合作用。

P(AMPS-co-AM)/羧甲基壳聚糖/蒙脱土高吸水树脂的合成

采用水溶液聚合法合成了P(AMPS-co-AM)/羧甲基壳聚糖/蒙脱土高吸水树脂。通过傅立叶变换红外光谱和扫描电子显微镜进行了表征。研究了引发剂、交联剂、羧甲基壳聚糖、有机化蒙脱土用量以及AMPS与AM的投料比对高吸水树脂吸水性能的影响。结果表明,最佳合成条件为m(AMPS):m(AM)=1:1.5,6%CMCTS,1.5%OMMT,0.8%KPS,0.15%MBA。树脂在最佳性能下吸水率达567倍,吸盐水率达104倍,25℃下12 h的保水率达68.1%。

羧甲基壳聚糖/Ce^(3+)掺杂TiO_2复合抗菌材料的研究

采用溶胶-凝胶法制备稀土(Ce3+)掺杂纳米TiO2(纳米Ce/TiO2),借助XRD、BET、SEM对Ce/TiO2进行表征。结果表明纳米Ce/TiO2晶型为锐钛矿,平均晶粒大小为19.95nm,比表面积为43.302m2/g。采用超声波催化法合成了羧甲基壳聚糖(CMC),并与Ce/TiO2复配制得羧甲基壳聚糖/Ce3+掺杂纳米TiO2复合材料(CMC/Ce/TiO2),借助FT-IR对CMC及CMC/Ce/TiO2复合材料进行了结构表征。初步研究了纳米Ce/TiO2、普通纳米TiO2、CMC/Ce/TiO2、CMC的抗菌性能,结果显示纳米Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别为55%和53%,普通纳米TiO2对两种菌的抗菌率分别为50%和45%,Ce3+的掺杂可提高纳米TiO2的抗菌性能;CMC/Ce/TiO2对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率分别达到99%和95%,CMC对两种菌的抗菌率分别为90%和80%,Ce/TiO2的复合可显著提高CMC的抗菌性能。

羧甲基壳聚糖衍生物及其振动光谱的理论研究

用量子化学从头算STO-3G法研究了羧甲基壳聚糖及其衍生物的结构和稳定性,计算结果表明:1)壳聚糖单体经羧甲基化后,得到2种可能的产物,其中羧甲基在壳聚糖单体2位氨基上的取代产物较6位羟基上的取代产物稳定;2)以羧甲基壳聚糖为母体经加成反应,得到羧甲基壳聚糖衍生物(2-羟基-3-丁氧基)丙基-羧甲基壳聚糖的2个异构体,其中构型1更稳定.在优化构型的基础上,计算所得的构型1的振动光谱与实验结果相吻合.

N-羧甲基壳聚糖的合成改进及吸附性能

采用氯乙酸替代乙醛酸与壳聚糖反应,以Na2CO3为缚酸剂,合成了N-羧甲基壳聚糖,并采用红外光谱(FT-IR)、核磁共振(1H-NMR和13C-NMR)对其进行表征。考察了N-羧甲基壳聚糖对Ni2+的吸附性能,探讨了N-羧甲基壳聚糖的取代度、溶液初始pH值和吸附时间等因素对吸附量的影响。研究发现,羧甲基化发生在壳聚糖的氨基上。当产品的取代度为1.24时,最佳初始pH值为7,最佳吸附时间为2h,其吸附量为124.5mg/g。FT-IR表征说明羧基和Ni2+发生了配位反应。