纳米ZnO/AESO Pickering乳液及其功能泡沫材料的制备和性能研究
发布时间：2021-10-12 20:55
泡沫包装材料不仅要考虑到产品安全和环保问题,同时也要考虑生产原料的开发和利用问题。常用的石油基泡沫包装材料难降解,会产生白色污染,因此,环境友好型生物质包装泡沫材料是现代包装发展的必然趋势。以Pickering乳液模板法制备的大豆油基功能性泡沫塑料,不仅避免了传统发泡剂产生的污染和迁移,而且赋予了泡沫包装材料新的功能。本课题以具有良好抗菌性的纳米氧化锌（ZnO）为稳定剂,以大豆油的衍生物环氧大豆油丙烯酸酯（AESO）为油相,制备出一种稳定的Pickering乳液,并用Pickering乳液模板法制备出热固性AESO-ZnO复合生物质泡沫,研究其性能及影响因素。研究的主要内容及结果如下:（1）纳米氧化锌的制备及抗菌性讨论:采用水热合成法制备纳米氧化锌,研究水热时间、水热温度和前驱体浓度对纳米氧化锌形貌和粒径的影响,并通过纳米粒度分析和SEM分析,发现反应条件对纳米氧化锌的粒径和形貌都有重要的影响。在单因素实验的基础上设计了响应面组合实验,以抑菌圈为响应值,优化具有最佳抗菌性的纳米氧化锌的制备条件,确定了最佳条件是:水热反应温度为111℃,水热反应时间为10h,乙酸锌的浓度为0.02mol...
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 泡沫材料
1.2.1 泡沫材料简介
1.2.2 泡沫材料在包装中的应用
1.2.3 泡沫材料的制备方法
1.3 Pickering乳液
1.3.1 Pickering乳液稳定机理
1.3.2 影响Pickering乳液的主要因素
1.3.3 Pickering乳液的应用
1.4 纳米氧化锌
1.4.1 纳米氧化锌的性质及应用
1.4.2 纳米氧化锌的主要制备方法
1.4.3 纳米氧化锌在抗菌方面的研究概述
1.5 环氧大豆油丙烯酸酯
1.5.1 环氧大豆油简介
1.5.2 环氧大豆油丙烯酸酯的制备
1.5.3 环氧大豆油丙烯酸酯的应用
1.6 本课题的研究意义和研究内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 纳米ZnO的制备及抗菌性能研究
2.1 前言
2.2 原料与设备
2.2.1 实验原料
2.2.2 仪器与设备
2.3 实验内容
2.3.1 纳米氧化锌粉体的制备
2.3.2 单因素实验
2.3.3 抑菌圈
2.3.4 响应面中心组合实验
2.3.5 测试与表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 水热反应温度对纳米ZnO形貌和粒径分布的影响
2.4.2 水热反应时间对纳米ZnO粒径大小和形貌的影响
2.4.3 前驱体浓度对纳米ZnO粒径大小和形貌的影响
2.4.4 响应面实验结果与讨论
2.5 本章小结
第三章 纳米ZnO颗粒稳定的AESO型Pickering乳液
3.1 引言
3.2 原料与仪器设备
3.2.1 实验试剂
3.2.2 主要仪器及设备
3.3 实验内容
3.3.1 环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)的制备
3.3.2 丙烯酸酯化率的测定
3.3.3 纳米ZnO/氧化石墨烯量子点(GQDS)的制备
3.3.4 纳米ZnO稳定AESO乳液的制备
3.3.5 单因素实验
3.3.6 乳液类型分析
3.3.7 乳液稳定性分析
3.3.8 乳液微观形貌分析
3.3.9 乳液粘度的测定
3.3.10 表面张力和界面张力的测定
3.3.11 核磁共振(NMR)测试
3.3.12 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
3.3.13 X射线衍射(XRD)测试
3.3.14 紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis)
3.4 结果与讨论
3.4.1 红外光谱分析
3.4.2 核磁(NMR)分析
3.4.3 纳米ZnO/石墨烯量子点的结构与形貌分析
3.4.4 油水比对乳液稳定性的影响
3.4.5 纳米ZnO颗粒浓度对乳液稳定性的影响
3.4.6 乳液的微观形貌
3.5 本章小结
第四章 Pickering乳液模板法合成热固性AESO-ZnO复合泡沫
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要实验原料
4.2.2 主要仪器及设备
4.2.3 实验方法
4.3 分析与表征
4.3.1 泡沫表观密度和转化率分析
4.3.2 孔隙率
4.3.3 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
4.3.4 扫描电子显微镜(SEM)分析
4.3.5 热稳定性分析
4.3.6 力学性能分析
4.4 结果与讨论
4.4.1 引发剂(BPO)添加量对泡沫性能的影响
4.4.2 热固化温度对泡沫性能的影响
4.4.3 热固化时间对泡沫性能的影响
4.4.4 最优组合的确定
4.4.5 泡沫的微观形貌分析
4.4.6 红外光谱分析
4.4.7 热重分析
4.4.8 泡沫抗菌性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文、专利情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度硬质阻燃密胺泡沫材料的制备与性能[J]. 王雪帆,马海红,宋聪强,周正发,徐卫兵,任凤梅,周淑千. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[2]Pickering乳液聚合法制备聚苯乙烯/氧化石墨烯复合乳液及其聚合机理的探究[J]. 陈中华,张谦. 电镀与涂饰. 2018(22)
[3]Pickering乳液聚合制备聚苯乙烯/纳米纤维素复合超疏水涂料[J]. 郑学梅,付时雨. 造纸科学与技术. 2018(05)
[4]环境友好生物质泡沫包装材料现状[J]. 杨健根,单志华,陈慧,蒋岚,邵双喜. 皮革科学与工程. 2018(03)
[5]Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液及其在涂料中的潜在应用[J]. 陈中华,肖艳红. 电镀与涂饰. 2018(06)
[6]纳微米颗粒的表面改性及其在Pickering乳液中的应用进展[J]. 张明,王爱娟,李均明,宋娜. 材料导报. 2016(15)
[7]纳米氧化锌制备方法研究现状[J]. 唐志阳. 陶瓷. 2016(06)
[8]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad. Nano-Micro Letters. 2015(03)
[9]纳米ZnO复合食品抗菌包装膜研究进展[J]. 匡衡峰,胡长鹰,刘芳,曾少甫,史迎春. 包装工程. 2015(11)
[10]纳米SiO2稳定Pickering乳液的研究进展[J]. 高党鸽,段羲颖,吕斌,马建中. 印染. 2015(04)
博士论文
[1]大豆蛋白—芦丁复合乳状液的稳定性及其对β-胡萝卜素缓释效应的研究[D]. 崔竹梅.江南大学 2016
[2]基于功能性微粒制备的Pickering乳液及其应用性研究[D]. 林兆云.华南理工大学 2016
[3]基于壳聚糖的新型Pickering乳液及相应功能材料的制备和应用[D]. 刘浩.华南理工大学 2014
[4]纳米氧化锌的形貌控制及性能研究[D]. 吴长乐.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于乳液模板法的特殊结构含氟聚合物材料的制备及其应用[D]. 万小正.济南大学 2018
[2]纳米粒子稳定Pickering乳液的机制及提高难溶药物生物利用率的研究[D]. 刘冰雪.北京化工大学 2018
[3]基于Pickering乳液模板制备微反应器和载酶胶体囊的研究[D]. 谢春燕.西南交通大学 2018
[4]Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液及其涂料应用[D]. 肖艳红.华南理工大学 2018
[5]基于磁性纳米粒子稳定的Pickering乳液的研究[D]. 张丽洁.哈尔滨工程大学 2018
[6]纳米氧化锌抗真菌机制的研究[D]. 曾鲜丽.湖南工业大学 2017
[7]纳米纤维素作为乳化、稳定剂和膳食纤维的应用研究[D]. 邓若璇.江南大学 2017
[8]纳米氧化锌的制备及对真丝织物抗紫外和抗黄变整理[D]. 王炳硕.苏州大学 2017
[9]基于淀粉纳米晶稳定的Pickering乳液的制备及消化特性研究[D]. 蒋艳伟.江南大学 2016
[10]大豆油基聚氨酯阻燃硬质泡沫的研究[D]. 王小婷.湖北大学 2016
本文编号：3433282
【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 泡沫材料
1.2.1 泡沫材料简介
1.2.2 泡沫材料在包装中的应用
1.2.3 泡沫材料的制备方法
1.3 Pickering乳液
1.3.1 Pickering乳液稳定机理
1.3.2 影响Pickering乳液的主要因素
1.3.3 Pickering乳液的应用
1.4 纳米氧化锌
1.4.1 纳米氧化锌的性质及应用
1.4.2 纳米氧化锌的主要制备方法
1.4.3 纳米氧化锌在抗菌方面的研究概述
1.5 环氧大豆油丙烯酸酯
1.5.1 环氧大豆油简介
1.5.2 环氧大豆油丙烯酸酯的制备
1.5.3 环氧大豆油丙烯酸酯的应用
1.6 本课题的研究意义和研究内容
1.6.1 研究意义
1.6.2 研究内容
第二章 纳米ZnO的制备及抗菌性能研究
2.1 前言
2.2 原料与设备
2.2.1 实验原料
2.2.2 仪器与设备
2.3 实验内容
2.3.1 纳米氧化锌粉体的制备
2.3.2 单因素实验
2.3.3 抑菌圈
2.3.4 响应面中心组合实验
2.3.5 测试与表征
2.4 结果与讨论
2.4.1 水热反应温度对纳米ZnO形貌和粒径分布的影响
2.4.2 水热反应时间对纳米ZnO粒径大小和形貌的影响
2.4.3 前驱体浓度对纳米ZnO粒径大小和形貌的影响
2.4.4 响应面实验结果与讨论
2.5 本章小结
第三章 纳米ZnO颗粒稳定的AESO型Pickering乳液
3.1 引言
3.2 原料与仪器设备
3.2.1 实验试剂
3.2.2 主要仪器及设备
3.3 实验内容
3.3.1 环氧大豆油丙烯酸酯(AESO)的制备
3.3.2 丙烯酸酯化率的测定
3.3.3 纳米ZnO/氧化石墨烯量子点(GQDS)的制备
3.3.4 纳米ZnO稳定AESO乳液的制备
3.3.5 单因素实验
3.3.6 乳液类型分析
3.3.7 乳液稳定性分析
3.3.8 乳液微观形貌分析
3.3.9 乳液粘度的测定
3.3.10 表面张力和界面张力的测定
3.3.11 核磁共振(NMR)测试
3.3.12 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
3.3.13 X射线衍射(XRD)测试
3.3.14 紫外-可见吸收光谱分析(UV-Vis)
3.4 结果与讨论
3.4.1 红外光谱分析
3.4.2 核磁(NMR)分析
3.4.3 纳米ZnO/石墨烯量子点的结构与形貌分析
3.4.4 油水比对乳液稳定性的影响
3.4.5 纳米ZnO颗粒浓度对乳液稳定性的影响
3.4.6 乳液的微观形貌
3.5 本章小结
第四章 Pickering乳液模板法合成热固性AESO-ZnO复合泡沫
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 主要实验原料
4.2.2 主要仪器及设备
4.2.3 实验方法
4.3 分析与表征
4.3.1 泡沫表观密度和转化率分析
4.3.2 孔隙率
4.3.3 傅里叶红外光谱(FTIR)分析
4.3.4 扫描电子显微镜(SEM)分析
4.3.5 热稳定性分析
4.3.6 力学性能分析
4.4 结果与讨论
4.4.1 引发剂(BPO)添加量对泡沫性能的影响
4.4.2 热固化温度对泡沫性能的影响
4.4.3 热固化时间对泡沫性能的影响
4.4.4 最优组合的确定
4.4.5 泡沫的微观形貌分析
4.4.6 红外光谱分析
4.4.7 热重分析
4.4.8 泡沫抗菌性能分析
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 创新点
5.3 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文、专利情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度硬质阻燃密胺泡沫材料的制备与性能[J]. 王雪帆,马海红,宋聪强,周正发,徐卫兵,任凤梅,周淑千. 高分子材料科学与工程. 2019(02)
[2]Pickering乳液聚合法制备聚苯乙烯/氧化石墨烯复合乳液及其聚合机理的探究[J]. 陈中华,张谦. 电镀与涂饰. 2018(22)
[3]Pickering乳液聚合制备聚苯乙烯/纳米纤维素复合超疏水涂料[J]. 郑学梅,付时雨. 造纸科学与技术. 2018(05)
[4]环境友好生物质泡沫包装材料现状[J]. 杨健根,单志华,陈慧,蒋岚,邵双喜. 皮革科学与工程. 2018(03)
[5]Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米SiO2复合乳液及其在涂料中的潜在应用[J]. 陈中华,肖艳红. 电镀与涂饰. 2018(06)
[6]纳微米颗粒的表面改性及其在Pickering乳液中的应用进展[J]. 张明,王爱娟,李均明,宋娜. 材料导报. 2016(15)
[7]纳米氧化锌制备方法研究现状[J]. 唐志阳. 陶瓷. 2016(06)
[8]Review on Zinc Oxide Nanoparticles: Antibacterial Activity and Toxicity Mechanism[J]. Amna Sirelkhatim,Shahrom Mahmud,Azman Seeni,Noor Haida Mohamad Kaus,Ling Chuo Ann,Siti Khadijah Mohd Bakhori,Habsah Hasan,Dasmawati Mohamad. Nano-Micro Letters. 2015(03)
[9]纳米ZnO复合食品抗菌包装膜研究进展[J]. 匡衡峰,胡长鹰,刘芳,曾少甫,史迎春. 包装工程. 2015(11)
[10]纳米SiO2稳定Pickering乳液的研究进展[J]. 高党鸽,段羲颖,吕斌,马建中. 印染. 2015(04)
博士论文
[1]大豆蛋白—芦丁复合乳状液的稳定性及其对β-胡萝卜素缓释效应的研究[D]. 崔竹梅.江南大学 2016
[2]基于功能性微粒制备的Pickering乳液及其应用性研究[D]. 林兆云.华南理工大学 2016
[3]基于壳聚糖的新型Pickering乳液及相应功能材料的制备和应用[D]. 刘浩.华南理工大学 2014
[4]纳米氧化锌的形貌控制及性能研究[D]. 吴长乐.华中科技大学 2008
硕士论文
[1]基于乳液模板法的特殊结构含氟聚合物材料的制备及其应用[D]. 万小正.济南大学 2018
[2]纳米粒子稳定Pickering乳液的机制及提高难溶药物生物利用率的研究[D]. 刘冰雪.北京化工大学 2018
[3]基于Pickering乳液模板制备微反应器和载酶胶体囊的研究[D]. 谢春燕.西南交通大学 2018
[4]Pickering乳液聚合法制备聚丙烯酸酯/纳米二氧化硅复合乳液及其涂料应用[D]. 肖艳红.华南理工大学 2018
[5]基于磁性纳米粒子稳定的Pickering乳液的研究[D]. 张丽洁.哈尔滨工程大学 2018
[6]纳米氧化锌抗真菌机制的研究[D]. 曾鲜丽.湖南工业大学 2017
[7]纳米纤维素作为乳化、稳定剂和膳食纤维的应用研究[D]. 邓若璇.江南大学 2017
[8]纳米氧化锌的制备及对真丝织物抗紫外和抗黄变整理[D]. 王炳硕.苏州大学 2017
[9]基于淀粉纳米晶稳定的Pickering乳液的制备及消化特性研究[D]. 蒋艳伟.江南大学 2016
[10]大豆油基聚氨酯阻燃硬质泡沫的研究[D]. 王小婷.湖北大学 2016
本文编号：3433282
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