聚乙二醇改性壳聚糖膜的制备与表征
壳聚糖薄膜的制备方法及在水处理中的应用
壳聚糖薄膜的制备方法及在水处理中的应用壳聚糖是一种天然的生物聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性，因此在环境领域广泛应用。
壳聚糖薄膜作为壳聚糖的一种形式，具有高度的透水性和选择性吸附性，已被广泛用于水处理和环境污染控制。
本文将介绍壳聚糖薄膜的制备方法及其在水处理中的应用。
一、壳聚糖薄膜制备方法1. 溶液浇注法：将壳聚糖溶液倒在平整的玻璃基板上，通过自然干燥或烘干，形成壳聚糖薄膜。
这种方法简单易行，适用于制备较厚的壳聚糖薄膜。
2. 涂覆法：先将壳聚糖溶液涂覆在玻璃或聚苯乙烯等基材上，再通过干燥或化学交联等方法形成壳聚糖薄膜。
这种方法制备的膜薄且均匀，可控性较好。
3. 化学交联法：壳聚糖薄膜可通过与交联剂（如戊二醛、乙二醇等）的反应形成。
这种方法可提高壳聚糖薄膜的稳定性和机械强度，适用于制备需要耐久性的薄膜。
4. 蒸发沉积法：通过将壳聚糖溶液放置在真空环境下蒸发，使溶液中的壳聚糖形成薄膜。
这种方法制备的薄膜具有较高的纯度和结晶度，适用于需要高纯度的壳聚糖薄膜。
二、壳聚糖薄膜在水处理中的应用1. 水过滤：壳聚糖薄膜具有狭窄的孔径和高度的透水性，可以用作水处理中的微过滤膜或超滤膜，有效去除水中的悬浮物、胶体和微生物等。
2. 水分离：壳聚糖薄膜可用于水中溶解物质的分离，如有机物质和无机物质的分离、重金属离子的吸附和去除。
3. 水净化：壳聚糖薄膜的独特结构和电荷性质，使其能够吸附和去除水中的有害物质，如重金属、有机污染物等，从而达到净化水质的目的。
4. 水资源回收：壳聚糖薄膜可用于水资源回收和再利用，在处理生活污水、工业废水和农业灌溉水等方面发挥重要作用。
5. 水分析：壳聚糖薄膜可用于水中微量元素的检测和分析，通过吸附和浸出等方法，检测水中微量元素的含量和种类。
三、壳聚糖薄膜的优势与展望1. 环境友好：壳聚糖是一种天然的生物聚合物，具有良好的生物相容性和生物可降解性，不会对环境造成污染。
2. 高选择性：壳聚糖薄膜具有高度的选择性吸附性，可以选择性地吸附不同类型的污染物，提高水处理的效率。
壳聚糖／聚乙二醇共混膜的制备与表征
中图分 类号 ： Ｂ ３ Ｔ ３２ 文 献标 识码 ： Ａ
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PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的合成与表征毕业论文
题目：PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的合成与表征毕业论文任务书辽宁大学本科毕业论文（设计）指导记录表指导教师评语辽宁大学毕业论文（设计）成绩评定单注：评阅人评分满分为100分，指导教师评分满分为100分，答辩成绩满分为100分；总成绩为三者的算术平均值（四舍五入）。
生物可降解材料，如聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己内酯(PCL)等现如今在生物医用领域具有广阔的应用前景，如手术的缝合、药物的释放体系以及人体组织工程等领域，这都是因为它们具有优异的生物可降解性能、良好的生物相容性和力学性能。
特别是聚己内酯（PCL）作为一种目前最受关注的可生物降解聚合物，它无毒，并且具有良好的生物相容性、血液相容性、药物通透性等。
但与其它的生物可降解高分子相比，PCL有其自身的缺点，例如：结晶性强、生物降解速度慢，而且还是疏水性高分子，如何控制其在体内的降解速度至关重要，仅靠调节分子量及其分布来控制会有一定的局限性。
因此通过共聚将聚乙二醇(PEG)引入PCL中有望得到新型可降解材料，构建新的降解系统，提高药物在体内的生物利用度。
本文以辛酸亚锡和聚乙二醇为共引发剂,引发ε-己内酯的开环聚合反应。
在聚乙二醇(PEG)链段分子量保持不变的情况下,合成了PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物,采用凝胶色谱法GPC、红外光谱法FTIR以及高效液相色谱法1H-NMR等分析手段表征了共聚物的结构和性能。
关键词：:PCL-PEG-PCL；两亲性聚合物；聚己内酯；聚乙二醇；开环聚合Biodegradable Polymers,such as Poly (lactic acid)(PLA).Poly(glutamicacid) (PGA).Poly(ε-caprolactone)(PCL) have been investigated worldwide as biomaterials because of their biocompatibility and biodegradability.These polymers present growing interests for temporary therapeutic applications such as sutures.sustained drug-delivery devices and scaffolds in tissue engineering.PCL is one of great interest as a biodegradable polymer,it has excellent biocompatibility、blood compatibility、drug Penetrability and nontoxic.But compare to another biodegradable copolymer PCL shows shortcoming that is crystallization、slowly biodegradable speed And as the Hydr0Phobie polymer has some limitation only adjusting molecular weight and distribution to control degradation speed.The Po1y(ethylene glycol)(PEG) were introduced into PCL by using copolymerization to got new biodegradable copolymerA serles of poly (ε-caprolactone) - poly (ethylene glycol) - poly (ε-caprolactone) (PCL-PEG-PCL) block copolymers was synthesized by ring-opening polymerization ofε-caprolactone initiated by PEG and Sn(Oct)2 as a co-initiator. The polymer-ization process was investigated by GPC, and the block copolymers were characterized by GPC、FTIR、1H-NMR and water absorption experiment.Key words:PCL-PEG-PCL isothermal crystallization; ε-caprolactone ; ethylene glycol ; ring-opening polymerization目录序言 (1)1.1 两亲性嵌段共聚物胶束 (1)1.2内酯（含交酯） (2)1.3聚己内酯(PCL) (3)1.3.1 PCL的生物相容性 (3)1.3.2 PCL良好的渗透性和形状记忆特性 (3)1.4 聚乙二醇（PEG） (4)第一章实验原料和仪器 (5)1.1实验原料 (5)1.2实验仪器设备 (6)第二章实验部分 (6)2.1实验方法 (6)2.1.1甲苯除水 (6)2.1.2 聚乙二醇除水 (6)2.1.3 聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯的合成 (6)2.2表征 (7)2.2.1测定相对分子质量 (7)2.2.2 基团和结构的测定 (7)2.3结果与讨论 (8)2.3.1 PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的FTIR分析 (8)2.3.2 PCL-PEG-PCL三嵌段共聚物的1H-NMR分析 (8)2.3.3 GPC 表征的结果 (10)第三章结果与建议 (10)参考文献 (11)致谢 (13)序言人类的健康问题得到当前医学界的高度重视，是当前大家必须面对和亟待解决的重大问题之一，长期以来人们需要一种疗效时间长、治疗效果可靠、安全的药物制剂，提高药物在体内的利用度，以达到高效方便的治疗效果。
改性壳聚糖的研究进展
改性壳聚糖的研究进展1壳聚糖的理化性质壳聚糖(chitosan，(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin,(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)部分脱乙酰化的产物。
甲壳素广泛存在于蟹、虾以及藻类、真菌等低等动植物中，含量极其丰富，自然界每年产量约在100亿吨，是仅次于纤维素的第二大多糖。
它是由葡萄糖结构单元组成的直链多糖，此多糖中含有数千个乙酰己糖胺残基，因此在分子间形成很强的氢键，导致其不溶于水和普通有机溶剂，这就大大限制了其应用范围。
将甲壳素在碱性条件下加热，脱去N-乙酰基后可生成壳聚糖。
人们常将N-脱乙酰度和粘度(平均相对分子质量)作为衡量壳聚糖性能的两项指标。
N-脱乙酰度是判定壳聚糖溶解性的依据，脱乙酰度越高，分子链上的游离氨基就越多，在酸中的溶解性就越好；而壳聚糖相对分子质量越大，分子之间的缠绕程度就越大，溶解度就越小。
壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖，它一般是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。
壳聚糖可溶于大多数稀酸，如盐酸、醋酸、苯甲酸溶液，且溶于酸后分子中氨基可与质子结合，使自身带上正电荷。
甲壳素及壳聚糖的结构式如图1所示：图1壳寡糖与壳聚糖的结构式甲壳素和壳聚糖在自然界可以被各种微生物降解。
微生物中的甲壳素酶(chitinase)可以随机地水解甲壳素的N-乙酰-β-(1-4)糖苷键。
而壳聚糖可以被多种酶水解，包括壳聚糖酶(chitosanase)、麦芽糖酶、脂肪酶、以及各种来源的蛋白酶。
在人体内甲壳素酶和壳聚糖酶并非普遍存在，通过测定显示N-乙酰壳聚糖在人血清中可以被人体内普遍存在的溶菌酶(lysozyme)降解。
壳聚糖的主链结构中引入了2-氨基，化学性质区别于3,6-羟基，与甲壳素相比增加了反应选择性的功能基团。
由于C6-OH是一级羟基，C3-OH是二级羟基，空间位阻不同反应活性也不同，再加上C2-NH2，壳聚糖就具有三个活性不同的可供修饰的基团。
壳聚糖膜的制备及膜性能
壳聚糖膜的制备及膜性能
强志斌;陈寅生;郭华文;刘建奇
【期刊名称】《东华大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2007(033)002
【摘要】以相对分子质量分别为220 000,350 000,500 000,680 000道尔顿的壳聚糖以及脱乙酰度分别为90%,94%,95%,97%的680 000道尔顿壳聚糖制备壳聚糖膜,研究各膜的结晶性、力学特性、溶胀性、纯水通量及截流率等性能.结果表明壳聚糖膜的各种特性大多与壳聚糖的相对分子质量相关,高分子量的壳聚糖膜力学特性、截流率较好;低相对分子质量的壳聚糖膜力学特性及截留率较差.在本研究范围内,相对分子质量对壳聚糖膜的影响相对于脱乙酰度对膜性质的影响要大.膜的结晶性和超微结构决定不同相对分子质量壳聚糖膜具有不同的性质.
【总页数】5页(P212-215,220)
【作者】强志斌;陈寅生;郭华文;刘建奇
【作者单位】东华大学,环境科学与工程学院,上海,200051;东华大学,环境科学与工程学院,上海,200051;东华大学,环境科学与工程学院,上海,200051;东华大学,环境科学与工程学院,上海,200051
【正文语种】中文
【中图分类】X703.1
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壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征
壳聚糖基膜材料的制备、性能与结构表征一、本文概述随着科学技术的不断发展，高分子材料在各个领域的应用越来越广泛。
壳聚糖作为一种天然高分子材料，因其具有良好的生物相容性、生物降解性和无毒无害等特性，被广泛应用于医药、食品、农业、环保等领域。
特别是在膜材料制备方面，壳聚糖基膜材料因其独特的结构和性能，受到了广泛关注。
本文旨在探讨壳聚糖基膜材料的制备方法、性能特点以及结构表征，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
本文将首先介绍壳聚糖的基本结构和性质，为后续的研究提供理论基础。
随后，将详细阐述壳聚糖基膜材料的制备方法，包括溶液浇铸法、相转化法、静电纺丝法等，并分析各种方法的优缺点。
在此基础上，本文将重点研究壳聚糖基膜材料的性能特点，如机械性能、亲水性、渗透性、生物相容性等，并通过实验数据对比分析不同制备方法对膜材料性能的影响。
本文还将对壳聚糖基膜材料的结构表征进行深入探讨，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等现代分析手段，揭示壳聚糖基膜材料的微观结构和形貌特征。
通过红外光谱（IR）、射线衍射（RD）等分析方法，进一步探讨壳聚糖基膜材料的分子结构和结晶性能。
本文将对壳聚糖基膜材料的应用前景进行展望，分析其在水处理、生物医学、药物载体等领域的潜在应用价值，并提出未来研究的方向和建议。
本文旨在为壳聚糖基膜材料的研究和应用提供全面、系统的理论和实验依据，为推动相关领域的发展做出贡献。
二、壳聚糖基膜材料的制备壳聚糖基膜材料的制备过程通常包括溶液制备、成膜以及后续处理三个主要步骤。
壳聚糖由于其高分子量和良好的水溶性，是制备膜材料的理想选择。
将壳聚糖粉末溶解在适当的溶剂中，常用的溶剂包括醋酸、乳酸等有机酸。
在溶解过程中，需要控制溶液的温度和pH值，以保证壳聚糖能够完全溶解并且保持稳定。
同时，根据需要，可以在溶液中加入增塑剂、交联剂等添加剂，以改善膜材料的性能。
成膜过程是将壳聚糖溶液转化为膜的关键步骤。
聚乙二醇改性壳聚糖薄膜结构与性质的研究
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壳聚糖角膜接触镜的脱水行为及透氧性能研究
聚糖还可在眼科 中作为滴眼液 的增稠刺和增效剂 ， 人工角膜支架等材料； 或应用于抑制青光 眼滤过术后纤维增生、防止泪道激光术后泪道黏膜粘连【 １ ｌ 。
收稿 日 ：２０・７ 期 ０７ ・１ ０ ２ ，通讯作者 ｓｉ ＠ｄｕ ｄ ． － ｑ ｇ ｈ． ｕ ｎ ｎ ｅ ｃ 作者简介：张 蕾 （９ １ ） １８～ ，女，甘肃敦煌 人，硕士研究生 ；从事天然高分子材料和智能材料的研 究。
Ｊ ｎ． ｏ ８ ｕ ２ｏ
文章编号：１ ０ －４ ５２ ０ ）２０ ３ ．６ ０ ４８ ０ （０ ８０ －０ ７０
壳聚糖 角膜 接触镜 的脱 水行为及透氧性能研究
张 蕾 ， 张紫 东 ， 沈 青 ２ ’
（ ．东华大学 材料科学与工程学院，上海 ２ ０ ５ ； １ ００ １
２ 东华 大学 纤维材料 改性 国家重点实验室 ，上海 ２ ０５ ） ． ００ １
摘 要 ：考察和 比较 了壳聚糖角膜接触镜样品在去离子水和 ＯＰ Ｉ Ｒ Ｅ 杀菌全护 Ｔ． Ｅ Ｆ
理液 中的脱水行为和透氧性能 ，并研究 了壳聚糖角膜接触镜 的脱水反应动力学，建 立 了壳聚糖角膜接触镜 的透氧系数和含水量之 间的数学模型 。研究表 明：壳聚糖 角
膜接触镜的脱水动力学按一级反应方程进行 ，其透氧系数符合软性亲水接触镜镜片
维普资讯
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纤 维 素 科 学 与 技 术
第 ｌ 卷 ６
此外，甲壳素和壳聚糖也被应用来制作角膜接触镜和接触镜片的清洗液。比如： ｖｎｔ】 Ｉ ｉ ａ ＂
曾将 甲壳素和 壳聚糖 以质 量 比 ４： ６的 比例 混合 ，溶解 在适 宜 的溶 剂 中注 入模 子 ，然后 蒸发 掉溶 剂得 到板 状或 棒状 的镜 片材料 ，将其切 削 加工达 到要求 的 曲度 ， 后再经 过抛光 整理等 然
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福建轻纺2017年7月第7期这M^聚乙二醇改性売聚糖膜的制备与表征于玲(福建省轻工业研究所，福建福州350005)摘要：研究利用聚乙二醇对壳聚糖进行改性，制备聚乙二醇改性壳聚糖膜，并对所得的膜进行表征。
结果表明：采用0.25g聚乙二醇（PEG6000，98%)对壳聚糖（l.Og)进行改性，制备聚乙二醇改性壳聚糖膜，然后用BSA对改 性后的壳聚糖进行吸附测试，测试数据显示5h吸附效果较理想。
关键词：壳聚糖；仿生膜；聚乙二醇改性d〇i:10.3969/j.issn.l007-550X.2017.07.003中图分类号：R318.08 文献标识码：A文章编号：1007-550X(2017) 07-0037-04壳聚糖是自然界中唯一的带阳离子的高分子化 合物，具有促进细胞生长的独特生物活性及对细胞 良好的组织相容性，更为重要的是它具有广谱的抗 菌的作用，这些性质使它成为一种优异的面膜基 材。
由于壳聚糖不溶于水和普通有机溶剂，因此限 制了其应用范围，但是可以通过改性来扩大其应用 范围。
近年来已有一些基于改性壳聚糖的面膜专利 报道[1—3]，主要是利用海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乙烯 啦咯烷酮等对壳聚糖进行改性，但上述改性方法难 以获得连续均匀的改性壳聚糖膜。
聚乙二醇具有很好的生物相容性，是一种新型的 用于壳聚糖改性的材料之一[4,5]，并且聚乙二醇同时 具有很好的成膜性能，形成的薄膜有很好的柔韧性。
近期一些研究结果表明，壳聚糖和聚乙二醇反应形成的水凝胶有助于快速修复皮肤伤口或缺陷[6—8]，为绿 色、安全、高效的仿生膜技术开发提供了新的思路。
文章通过利用聚乙二醇对壳聚糖进行改性，制 备聚乙二醇改性壳聚糖膜，并对所得的膜进行表征。
1实验部分1.1试剂与仪器壳聚糖：生化试剂B R，国药集团化学试剂有限 公司；聚乙二醇（PEG6000，為98%):化学纯C P，百陇化工股份有限公司；冰醋酸（為99.5% ):分析 纯A R，广东光华科技股份有限公司；N a O H (96%):分析纯A R，广东光华科技股份有限公 司；异丙醇（為99.7% ):分析纯A R，国药集团化 学试剂有限公司；牛血清白蛋白（Bovine serumalbumin，简称：BSA，96%):生物技术级，上海阿收稿日期：2017-06-18作者简介：于玲（1987-)，女，广西苍梧县人，学士学位，主要从事日用化妆品研究与开发。
于玲：聚乙二醇改性壳聚糖膜的制备与表征K m】拉丁生化科技股份有限公司。
扫描电子显微镜（SE M，S-4800 )，日本 HITACHI公司；傅里叶变换红外光谱仪（F T IR，N lc〇le tN6700)，赛默飞世尔科技公司；紫外可见 分光光度计（UV-1800)，日本岛津公司。
1.2实验方法1.2.1膜质的制备称量3份1.0g壳聚糖粉末，溶解在质量分数2%的 醋酸溶液中配成100mL溶液；分别向3份溶液中加入 1.0、0.5、0.25g的聚乙二醇（PEG6000)，并在室温下搅拌1h;从3份溶液中分别取出10mL置于60mm培 养皿中，剩余溶液分别置于150 mm培养皿中；将混 合溶液在50°C下干燥24h，使溶液固化为凝胶状膜 质；干燥后，将膜质浸入1%的NaOH溶液中剥离，并用去离子水反复洗涤3次，清除残留的碱；将 150mm培养皿中的膜质置于室温下风干，制得干膜 样品。
1.2.2膜质理化性能的表征分别采用电子显微镜扫描拍照和FTIR红外光谱 扫描，对制备的干膜进行理化性能的表征。
1.2.3膜质生化性能的表征分别从每个未风干的湿膜样品中取3份大小为 10mmX10mm的湿膜片；取3份50mg牛血清白蛋白 (BSA)，分别加入体积分数为70%的异丙醇溶液配 成10mL溶液；将上述溶液分别加入湿膜片中在室温 下进行为期1h、5h和10h的蛋白吸附；将吸附完成后 的膜质用去离子水洗涤3次以去除过量未吸附的 BSA;向每份膜质中加入10mL、体积分数为70%的异 丙醇溶液，在室温下进行为期48h的脱附；将脱附得 到的异丙醇溶液进行紫外分光光度分析。
2结果与讨论2.1膜质理化性能的表征2.1.1利用SEM观察所制备的膜：图1的SEM图片可以 看出，随着加入聚乙二醇（PEG6000)量的降低，壳 聚糖膜质的孔径越来越小，孔的分布越来越密集，并且膜质表面越来越不光滑，褶皱明显增多。
2.1.2利用FTIR对所制备的膜进行分析：图2的FTIR 谱图可以看出，这些膜的谱图特征非常相似，吸收 峰的形状和出现的位置几乎一样，在波数1650〜1655 cm-1、1585~1590cm-1处均有特征峰出现。
这说明了 壳聚糖与PEG分子之间的相互作用力较小，PEG的(a)聚乙二醇（PEG6000)加入量l.Og(b)聚乙二醇（PEG6000)加入量0.5gfc)聚乙二醇（PEG6000)加入量0.25g图13组实验膜质的SEM照片福建轻纺2017年7月第7期轻基能与壳聚糖0吴质体末端的轻基之间形成S键，从而改善了膜质的物理性能。
但是过多的PEG的加入会使羟基与其他基团的作用增强，反而会抑制氢键的形成。
因此，选择合适的PEG加入的量是关键。
2.2膜质生化性能的表征从表1、表2和表3的紫外可见分光光度分析实验结果表明，膜质对蛋白在lh时的吸附能力第2组 > 第1组 > 第3组，在5h时的吸附能力第3组 > 第2组 > 第1组，在10h时的吸附能力第1组 > 第3组 > 第2组。
这表明，在中短时间吸附时，中等量的PEG对吸表1 1h组脱附液进行紫外分光光度分析记录（280 nm)组别空白组第1组第2组第3组第1次测量0.0000.0070.0050.004第2次测量0.0010.0050.0090.002第3次测量0.0020.0050.0120.005平均0.0010.00570.00870.0037表2 5h组脱附液进行紫外分光光度分析记录（280 nm)组别空白组第i组第2组第3组第1次测量0.0000.0250.0460.124第2次测量0.0000.0240.0470.123第3次测量0.0000.0250.0470.123平均0.0000.02470.04670.1233表3 10h组脱附液进行紫外分光光度分析记录（280 nm)组别空白组第i组第2组第3组第1次测量0.0000.0990.0450.065第2次测量0.0000.1000.0480.065第3次测量0.0000.1010.0480.066平均0.0000.1000.0470.0653于玲：聚乙二醇改性壳聚糖膜的制备与表征K m】附的增强效果比少量和大量的效果高。
但在长时间 吸附时，少量的PEG更有助于膜质对蛋白的吸附。
3结论利用聚乙二醇对壳聚糖进行改性，制备聚乙二 醇改性壳聚糖膜是可行的。
采用〇.25g聚乙二醇(PEG6000，98%)对壳聚糖（l.O g)进行改性，制备聚乙二醇改性壳聚糖膜，然后用BSA对改性后的壳 聚糖进行吸附测试，测试数据显示5h吸附效果较理 想。
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