壳聚糖水凝胶的制备及其应用研究开题报告

全文总字数：1310字

1. 研究目的与意义

本实验以壳聚糖为原料制备高性能的水凝胶。壳聚糖及其衍生物具有抗菌性、可降解性、生物相容性和生物活性等特性,且壳聚糖分子链上富含特殊的氨基、轻基功能团,因此也是一种功能高分子化合物,它们被广泛应用于以下几个方面:生物工程领域、工业领域、环境工程领域、生物医学领域等方面。水凝胶作为一种高吸水高保水材料，水凝胶被广泛用于多种领域，如：干旱地区的抗旱，农用薄膜、建筑中的结露防止剂、调湿剂、石油化工中的堵水调剂，原油或成品油的脱水，在矿业中的抑尘剂，食品中的保鲜剂、增稠剂，医疗中的药物载体等等。因此壳聚糖水凝胶在工业，日用，医疗等方面由于其优异的性能具有较为广阔的前景。通过实验的方法，研究如何制备高性能的壳聚糖水凝胶方法。

2. 国内外研究现状分析

目前常用的制备方法有： (1)使用一些化学交联剂使其交联：易国斌等圆以硫酸铈铵为引发剂，戊二醛为交联剂，合成了Ⅳ一乙烯基吡咯烷酮 接枝壳聚糖水凝胶；管云林等用差示扫描量热(DSC)法和动态力学分析法研究戊二醛交联的壳聚糖／聚醚半互穿聚合物网络水凝胶中水的状态和玻璃化转变，结果表明在此水凝胶中存在3种状态的水，而水凝胶的玻璃化转变温度随凝胶中不冻结水的含量增大而降低，显示水的增塑作用；Mahdavinia等以过二硫酸钾作为自由基引发剂，亚甲基二丙烯酰胺作交联剂，将丙烯酸和丙烯酰胺共聚接枝到壳聚糖上，得到的水凝胶不仅是两性的，而且对pH的响应具有可逆性，并且该凝胶还表现出对盐的敏感性和阳离子交换的性质。(2)光照或辐射与其他高分子形成半互穿或互穿网络：Yoshii等用电子束或伽马射线分别辐射多糖衍生物羧甲基纤维素(、羧甲基淀粉、羧甲基甲壳素和羧甲基壳聚糖(时发现，在高浓度糊状的水溶液中，多糖衍生物辐射交联成水凝胶，且都具有良好的溶胀性和生物降解性；Zhao在室温下用电子束辐射的方法制备了聚乙烯醇一羧甲基壳聚糖共混水凝胶。在辐射作用下，部分羧甲基壳聚糖接枝到水凝胶上。 (3)加入一些聚电解质通过静电作用或氢键键合，使其交联：Mitsumata等网合成了壳聚糖、扩角菜胶和羧甲基纤维素钠盐的复合水凝胶。复合水凝胶在pH为1l～12附近时显示出有最大溶胀度，最大溶胀度随盐浓度的增加而增大并达到一个常数，而溶胀的pH不随盐浓度而变化；陈凌云和杜予民等研究羧甲基壳聚糖和明胶制备的聚电解质凝胶，发现该水凝胶的溶胀度随NaCl浓度的增加而降低。ca² 的加入使得凝胶收缩。随着羧甲基壳聚糖含量的增加，水凝胶对pH和离子强度的敏感性增强。水凝胶的溶胀性与自由离子重新分布的渗透压和氢键、亲水作用的形成有关。

3. 研究的基本内容与计划

2月20日3月5日 查资料、设计实验方案

3月6日3月12日 实验所用原料及试验仪器的准备

3月12日3月29日 用不同的方法制备壳聚糖水凝胶

4. 研究创新点

1.本实验采用不同的方法制备壳聚糖水凝胶，分析其机理

2.测试了它的吸水性，硬度