胶原蛋白在离子液体中的溶解性及溶液流变性研究

发布时间：2016-12-14 10:46

  本文关键词：胶原蛋白在离子液体中的溶解性及溶液流变性研究，由笔耕文化传播整理发布。

《华南理工大学》 2013年

胶原蛋白在离子液体中的溶解性及溶液流变性研究

郑翠  

【摘要】：胶原蛋白是一种含量丰富的天然可再生资源。但鉴于胶原蛋白在大部分溶剂中难以溶解，使其应用受到限制。离子液体是近年来兴起的一类极具有应用前景的绿色溶剂，具有强极性、不易挥发，对水、空气稳定和对有机、无机化合物以及高分子材料具有良好的溶解性等特点，而广泛应用于分离、有机合成、材料制备、电化学等领域，用于替代易挥发的有机溶剂。本文首先合成了氯化胆碱·xZnCl_2（x=1，2，3）离子液体，然后以胶原蛋白为原料，研究了胶原蛋白在该离子液体中的溶解性、胶原蛋白/离子液体溶液的流变性质以及再生胶原蛋白结构和性能的变化。主要研究结果如下： 1.以氯化胆碱和氯化锌为主要原料合成了离子液体氯化胆碱·ZnCl_2、氯化胆碱·2ZnCl_2和氯化胆碱·3ZnCl_2，，并对产物的结构进行了表征。结果表明，离子液体氯化胆碱·xZnCl_2（x=1，2，3）的红外光谱中都存在胆碱阳离子的特征吸收峰，即离子液体氯化胆碱·xZnCl_2的化学结构与其设计结构相符。 2.研究了胶原蛋白在氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体中的溶解性，讨论了温度、浓度等溶解条件对胶原蛋白在氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体中的溶解性的影响规律。结果表明，氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体对胶原蛋白的溶解性能良好；胶原蛋白在离子液体中的溶解速率受温度影响显著，随着温度升高，溶解速率增大。在120℃时，胶原蛋白在氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体中的溶解度可达到11.3g/100g。 3.采用乙腈作为胶原蛋白的再生试剂，成功将胶原蛋白从氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体中再生出来。FT-IR结果表明再生胶原蛋白的化学结构并没有发生变化，说明氯化胆碱·2ZnCl_2离子液体是胶原蛋白的直接溶剂。XRD和DSC结果表明再生胶原蛋白的结晶度和热稳定性有所降低。 4.研究了胶原蛋白/离子液体溶液的流变学性能。稳态流变结果表明，胶原蛋白/离子液体溶液属于非牛顿流体中的假塑性流体；动态流变结果表明，溶液的储能模量和耗能模量都随着频率的增大而增大，在低频区，溶液主要表现为粘性流体，而在高频区，溶液的弹性效应开始占主导地位。浓度增大，储能模量和损耗模量都随之增加，同时溶液由粘性流动向弹性流动转变的频率向低频区移动，表现出假固态行为；温度升高，储能模量和损耗模量都随之降低，同时溶液由粘性流动向弹性流动转变的频率向高频区移动，表现出假液态行为。

【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：O629.73
【目录】：

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