导　　师： 尹寿伟

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 多孔材料因其独特的孔隙结构与物理性能,在众多领域中具有巨大的应用价值,已成为当今研究热点之一。基于传统的乳液模板法制备的多孔材料,因内部孔洞多为闭孔,应用范围十分有限。且通常需要大量的表面活性剂或人工合成高分子进行制备,其过程对生态环境或人体健康具有潜在的危害。固体颗粒稳定的Pickering高内相乳液(HIPEs)模板法不仅操作简单,无毒环保,还具有极高的稳定性。本研究在以小麦醇溶蛋白颗粒(GP)或其复合颗粒作为Pickering乳化剂构建蛋白基Pickering HIPEs模板,以期制备出具有开孔结构、良好力学性能、抗菌与吸附重金属等优良特性的亲水型多孔材料。主要研究结果如下:1、以自组装小麦醇溶蛋白颗粒(GP)稳定的Pickering HIPEs为模板制备开孔结构的多孔材料。系统研究了蛋白颗粒浓度与油相体积分数对HIPEs和多孔材料性质的影响。结果显示,在pH 4.0时,GP浓度为1.5%、2.0%和2.5%及油相分数为75%、80%和85%均能以HIPEs为模板制备出稳定的多孔材料。扫描电镜(SEM)与力学性能测试表明,蛋白浓度的增加导致多孔材料内壁变厚,表观密度增加,压缩模量升高;油相分数增加则引起多孔材料内部孔径增大,通孔增多,表观密度及压缩模量下降。2、通过柠檬酸三钠绿色还原结合反溶剂蛋白自组装制得纳米尺度的载银小麦醇溶蛋白胶体颗粒(GP-Ag),以荷载纳米银的GP-Ag稳定的Pickering HIPEs为模板制备具有开孔结构的抗菌多孔材料。透射电镜(TEM)与颗粒抑菌圈实验表明,绿色还原制备的AgNPs(3-5 nm)均匀分布在蛋白颗粒中,GP-Ag有效抑制金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生长。特别是在相同Ag当量情况,载银多孔材料的抗菌性优于抗菌蛋白颗粒(GPAg),表明通过载银胶体颗粒界面吸附将纳米银带入材料的孔壁能有效提升抗菌效果。此外,GP-Ag稳定的Pickering HIPEs比GP单一稳定的Pickering HIPEs具有更高的稳定性,制备的多孔材料更坚固。3、利用阳离子多糖(壳聚糖)或阴离子多糖(果胶)在反溶剂过程与小麦醇溶蛋白相互作用制备出具有不同表面电荷的复合颗粒。以复合颗粒稳定的Pickering HIPEs为模板制备出表面电荷可控的新型多孔材料。系统研究了多孔材料的显微结构和重金属离子吸附性能。结果表明,制得的两类复合颗粒均可在浓度为2.0%时,稳定油相分数为80%的HIPEs为模板制备出多孔材料。与GP相比,利用GCHP与GPP制得的多孔材料更坚固,力学性能更优,对重金属的吸附能力更强。铅、镉离子的吸附试验结果表明,利用GPP制得的多孔材料具有更强的重金属离子吸附能力。在浸泡720 min时,该多孔材料对铅、镉离子的吸附量分别高达30.93 mg/g与24.91 mg/g。更多还原

关 键 词： 小麦醇溶蛋白 Pickering高内相乳液模板 [509644]多孔材料 [5187256]抗菌性

分 类 号： [TB383.4]

领　　域： []