本文主要研究内容
作者李款（2019）在《纳米粒子共混增强制备高力学性能再生蚕丝》一文中研究指出：再生蚕丝作为一种天然高分子材料,同壳聚糖、胶原、甲壳素一样,具有无毒、无刺激性、可降解和良好的生物相容性,是组织工程领域的常用材料。然而,再生蚕丝的力学性能一直很难提高,表现出断裂强度低、柔韧性差等问题,因此,提高再生蚕丝的力学性能对于再生蚕丝的应用与发展具有重要意义。纳米材料是指三维空间尺度至少有一维处于纳米量级(1-100nm)的材料,它是由尺寸介于原子、分子和宏观体系之间的纳米粒子所组成的新一代材料。纳米材料的小尺寸效应使其在力学方面优于普通材料。采用纳米材料共混湿法纺丝法制备力学性能增强的再生蚕丝,该方法成本较低、环境友好、简单易行,具有广阔的工业化前景。本文首先对湿法纺丝工艺参数进行了优化,研究了不同纺丝液浓度、不同拉伸倍率和浸泡乙醇时间对再生丝素蛋白纤维力学性能的影响,找出较佳的纺丝条件,然后选用铜纳米粒子(Cu NPs)、氧化铜纳米粒子(CuO NPs)和硫酸铜(CuSO4)溶液作为共混材料,通过湿法纺丝法三种材料对再生蚕丝形貌、结构和力学性能的影响。主要研究结果如下:1.本论文通过湿法纺丝法进行再生蚕丝的制备,以再生蚕丝力学性能为指标,研究不同纺丝液浓度、不同拉伸倍率、乙醇浸泡时间对再生蚕丝的力学性能的影响。找出了较佳的纺丝液浓度、较佳的拉伸倍率和乙醇浸泡时间。为后续研究纳米粒子对再生蚕丝力学性能和结构的影响提供了一定的基础。2.通过比较在不同纺丝液浓度和不同拉伸倍率条件下制备的再生蚕丝力学性能发现,纺丝液浓度和拉伸倍率对再生蚕丝力学性能有很大影响。当纺丝液浓度为15%,拉伸倍率为3倍拉伸时,再生蚕丝力学性能达到最佳。3.通过湿法纺丝法制备再生蚕丝后(纺丝液浓度为15%,拉伸倍率为3倍拉伸)进行乙醇浸泡后处理,研究了不同浸泡时间对再生蚕丝的力学性影响。结果表明,浸泡乙醇对再生蚕丝力学性能没有明显改变,表明通过预实验筛选的纺丝速度可以达到使再生蚕丝基本凝固的要求。4.通过分别共混不同量的铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜制备再生丝素蛋白纤维,研究了不同共混比的铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜对再生丝素蛋白纤维的形貌、力学性能以及结构的影响。扫描电镜(SEM)结果表明,共混铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜对再生蚕丝形貌没有明显改变。力学测试结果表明,再生蚕丝力学性能随铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜共混比的增大先提高后降低,当铜纳米粒子共混比达到4 mg/g Cu NPs/SF时,制备得到的再生蚕丝力学性能较佳,断裂强度和断裂伸长率分别为286.42±17.33MPa、24.70±6.32 MPa,相比未共混铜纳米粒子制备得到的再生蚕丝力学性能提高了71.56%、43.32%;当氧化铜纳米粒子共混比达到1 mg/g CuO NPs/SF时,制备得到的再生蚕丝力学性能较佳,断裂强度和断裂伸长率分别为241.31±22.18 MPa、75.21±16.55 MPa,相比未共混氧化铜纳米粒子制备得到的再生蚕丝力学性能提高了44.5%、210.04%;当硫酸铜共混比达到1 mg/g CuSO4/SF时,制备得到的再生蚕丝力学性能较佳,断裂强度和断裂伸长率分别为202.33±18.18 MPa、38.58±11.22 MPa,相比未共混硫酸铜制备得到的再生蚕丝力学性能提高了21.19%、59.22%。红外光谱、X射线衍射以及热重分析结果表明,共混铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜后制备的再生蚕丝相比未共混制备的再生蚕丝主体结构并未发生改变;根据红外光谱去卷积技术发现共混铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜后,再生蚕丝的二级结构含量发生改变,呈现无规卷曲和α-螺旋含量升高,β-折叠含量降低的趋势。5.通过比较分别共混铜纳米粒子、氧化铜纳米粒子和硫酸铜制备得到的再生蚕丝断裂强度和断裂伸长率,综合屈服应力和屈服伸长率,它们对再生蚕丝力学性能提高顺序为:铜纳米粒子>氧化铜纳米粒子>硫酸铜。这种纳米粒子共混增强再生蚕丝力学性能的方法成本低,易操作,绿色环保,对大规模制备高性能再生蚕丝有重要意义,具有广阔的工业化前景。
Abstract
zai sheng can si zuo wei yi chong tian ran gao fen zi cai liao ,tong ke ju tang 、jiao yuan 、jia ke su yi yang ,ju you mo du 、mo ci ji xing 、ke jiang jie he liang hao de sheng wu xiang rong xing ,shi zu zhi gong cheng ling yu de chang yong cai liao 。ran er ,zai sheng can si de li xue xing neng yi zhi hen nan di gao ,biao xian chu duan lie jiang du di 、rou ren xing cha deng wen ti ,yin ci ,di gao zai sheng can si de li xue xing neng dui yu zai sheng can si de ying yong yu fa zhan ju you chong yao yi yi 。na mi cai liao shi zhi san wei kong jian che du zhi shao you yi wei chu yu na mi liang ji (1-100nm)de cai liao ,ta shi you che cun jie yu yuan zi 、fen zi he hong guan ti ji zhi jian de na mi li zi suo zu cheng de xin yi dai cai liao 。na mi cai liao de xiao che cun xiao ying shi ji zai li xue fang mian you yu pu tong cai liao 。cai yong na mi cai liao gong hun shi fa fang si fa zhi bei li xue xing neng zeng jiang de zai sheng can si ,gai fang fa cheng ben jiao di 、huan jing you hao 、jian chan yi hang ,ju you an kuo de gong ye hua qian jing 。ben wen shou xian dui shi fa fang si gong yi can shu jin hang le you hua ,yan jiu le bu tong fang si ye nong du 、bu tong la shen bei lv he jin pao yi chun shi jian dui zai sheng si su dan bai qian wei li xue xing neng de ying xiang ,zhao chu jiao jia de fang si tiao jian ,ran hou shua yong tong na mi li zi (Cu NPs)、yang hua tong na mi li zi (CuO NPs)he liu suan tong (CuSO4)rong ye zuo wei gong hun cai liao ,tong guo shi fa fang si fa san chong cai liao dui zai sheng can si xing mao 、jie gou he li xue xing neng de ying xiang 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.ben lun wen tong guo shi fa fang si fa jin hang zai sheng can si de zhi bei ,yi zai sheng can si li xue xing neng wei zhi biao ,yan jiu bu tong fang si ye nong du 、bu tong la shen bei lv 、yi chun jin pao shi jian dui zai sheng can si de li xue xing neng de ying xiang 。zhao chu le jiao jia de fang si ye nong du 、jiao jia de la shen bei lv he yi chun jin pao shi jian 。wei hou xu yan jiu na mi li zi dui zai sheng can si li xue xing neng he jie gou de ying xiang di gong le yi ding de ji chu 。2.tong guo bi jiao zai bu tong fang si ye nong du he bu tong la shen bei lv tiao jian xia zhi bei de zai sheng can si li xue xing neng fa xian ,fang si ye nong du he la shen bei lv dui zai sheng can si li xue xing neng you hen da ying xiang 。dang fang si ye nong du wei 15%,la shen bei lv wei 3bei la shen shi ,zai sheng can si li xue xing neng da dao zui jia 。3.tong guo shi fa fang si fa zhi bei zai sheng can si hou (fang si ye nong du wei 15%,la shen bei lv wei 3bei la shen )jin hang yi chun jin pao hou chu li ,yan jiu le bu tong jin pao shi jian dui zai sheng can si de li xue xing ying xiang 。jie guo biao ming ,jin pao yi chun dui zai sheng can si li xue xing neng mei you ming xian gai bian ,biao ming tong guo yu shi yan shai shua de fang si su du ke yi da dao shi zai sheng can si ji ben ning gu de yao qiu 。4.tong guo fen bie gong hun bu tong liang de tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong zhi bei zai sheng si su dan bai qian wei ,yan jiu le bu tong gong hun bi de tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong dui zai sheng si su dan bai qian wei de xing mao 、li xue xing neng yi ji jie gou de ying xiang 。sao miao dian jing (SEM)jie guo biao ming ,gong hun tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong dui zai sheng can si xing mao mei you ming xian gai bian 。li xue ce shi jie guo biao ming ,zai sheng can si li xue xing neng sui tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong gong hun bi de zeng da xian di gao hou jiang di ,dang tong na mi li zi gong hun bi da dao 4 mg/g Cu NPs/SFshi ,zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng jiao jia ,duan lie jiang du he duan lie shen chang lv fen bie wei 286.42±17.33MPa、24.70±6.32 MPa,xiang bi wei gong hun tong na mi li zi zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng di gao le 71.56%、43.32%;dang yang hua tong na mi li zi gong hun bi da dao 1 mg/g CuO NPs/SFshi ,zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng jiao jia ,duan lie jiang du he duan lie shen chang lv fen bie wei 241.31±22.18 MPa、75.21±16.55 MPa,xiang bi wei gong hun yang hua tong na mi li zi zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng di gao le 44.5%、210.04%;dang liu suan tong gong hun bi da dao 1 mg/g CuSO4/SFshi ,zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng jiao jia ,duan lie jiang du he duan lie shen chang lv fen bie wei 202.33±18.18 MPa、38.58±11.22 MPa,xiang bi wei gong hun liu suan tong zhi bei de dao de zai sheng can si li xue xing neng di gao le 21.19%、59.22%。gong wai guang pu 、Xshe xian yan she yi ji re chong fen xi jie guo biao ming ,gong hun tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong hou zhi bei de zai sheng can si xiang bi wei gong hun zhi bei de zai sheng can si zhu ti jie gou bing wei fa sheng gai bian ;gen ju gong wai guang pu qu juan ji ji shu fa xian gong hun tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong hou ,zai sheng can si de er ji jie gou han liang fa sheng gai bian ,cheng xian mo gui juan qu he α-luo xuan han liang sheng gao ,β-she die han liang jiang di de qu shi 。5.tong guo bi jiao fen bie gong hun tong na mi li zi 、yang hua tong na mi li zi he liu suan tong zhi bei de dao de zai sheng can si duan lie jiang du he duan lie shen chang lv ,zeng ge qu fu ying li he qu fu shen chang lv ,ta men dui zai sheng can si li xue xing neng di gao shun xu wei :tong na mi li zi >yang hua tong na mi li zi >liu suan tong 。zhe chong na mi li zi gong hun zeng jiang zai sheng can si li xue xing neng de fang fa cheng ben di ,yi cao zuo ,lu se huan bao ,dui da gui mo zhi bei gao xing neng zai sheng can si you chong yao yi yi ,ju you an kuo de gong ye hua qian jing 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江苏科技大学的李款，发表于刊物江苏科技大学2019-07-10论文，是一篇关于蚕丝论文,力学性能论文,铜纳米论文,氧化铜纳米论文,共混论文,江苏科技大学2019-07-10论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江苏科技大学2019-07-10论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。