淀粉纳米晶的制备和应用

发布时间：2017-08-17 08:21

  本文关键词：淀粉纳米晶的制备和应用

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【摘要】：天然淀粉是一种高等植物合成的多聚糖,是人类和许多动物的主要食物来源。由于其可再生性和生物可降解性,在过去的20年中得到了广泛的研究。淀粉纳米晶是其中研究的重点之一。淀粉纳米晶是原淀粉去除无定型区后剩余的部分。通过生物酶、硫酸、盐酸等物质都可以有效的制备淀粉纳米晶。本文利用3.16 mol/L的硫酸水解玉米原淀粉,之后通过过量的稀氨水进行后续处理,最后通过4℃下低温消潜5天制备了短管状的淀粉纳米晶。通过高分辨透射电镜分析发现,这种短管状淀粉纳米晶的横截面呈形状各异的多边形,并可观察到清楚的晶格条纹。通过一系列地分析发现,这种短管状淀粉纳米晶是由一个个的小晶片自组装形成的,在4℃消潜5天的时间里,彼此之间通过无定型区未完全降解的淀粉链连接在一起。这一独特淀粉纳米晶结构的发现拓宽了淀粉基生物材料的应用。这种淀粉纳米晶经200℃水热碳化处理,得到的碳化淀粉纳米晶既保持了淀粉纳米晶的短管状结构,又具有荧光性。将其用于五氟尿嘧啶的负载和缓释,吸附量为20.5 mg/g,在420 min后释放比例达到80.4%,1440 min后几乎完全释放出来(98.1%)。此外,利用这种淀粉纳米晶与碳量子点联合作稳定剂制备了稳定的ASA乳液,通过与碳量子点联合,淀粉纳米晶可以更好地吸附在油水界面上,从而提高乳液的稳定性,减小乳液粒径,提高乳液施胶性能,减小ASA的水解程度。通过比较碳量子点分别与干燥淀粉纳米晶、未干燥淀粉纳米晶、糊化淀粉联合时对ASA的乳化作用和所制备乳液的施胶性能,发现当碳量子点相对干燥淀粉纳米晶和未干燥淀粉纳米晶的用量为80%时,相应两种乳液取得最好施胶效果,而与糊化玉米淀粉联合稳定的ASA乳液则在60%取得最好的施胶效果;大于等于100%时利用干燥淀粉纳米晶作联合稳定剂可以制备出稳定的ASA乳液,碳量子点与未干燥淀粉纳米晶联合稳定的乳液始终有微量的稀乳液产生,碳量子点联合糊化淀粉稳定的乳液最佳乳液体积分数也只能达到50%左右。就施胶性能而言,碳量子点与未干燥淀粉纳米晶联合稳定ASA乳液的施胶性能最好,与干燥淀粉纳米晶联合稳定的乳液次之;与糊化淀粉联合稳定的乳液最差。利用纳米锂皂石与糊化淀粉联合稳定ASA乳液,则可以有效地提高乳液相体积分数,制得稳定性好、施胶效率高的ASA乳液。其中,锂皂石的主要作用是提高乳液稳定性和施胶性能,而糊化淀粉的加入则减缓了乳液中ASA的水解。
【关键词】：淀粉纳米晶 ASA 碳量子点 乳化 施胶
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.12
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 淀粉纳米晶11-14
• 1.1.1 淀粉的性质及应用11-13
• 1.1.2 淀粉纳米晶的制备13
• 1.1.3 淀粉纳米晶的应用13-14
• 1.2 淀粉纳米晶作为乳化剂在Pickering乳液上的应用14-17
• 1.2.1 Pickering乳液的形成机理14-15
• 1.2.2 Pickering乳液的油相15-16
• 1.2.3 Pickering乳液中的固体颗粒改性剂16-17
• 1.3 研究内容及意义17-19
• 1.3.1 研究内容17
• 1.3.2 研究意义17-19
• 第2章 短管状淀粉纳米晶的制备和应用19-39
• 2.1 实验部分19-22
• 2.1.1 实验材料和设备19-20
• 2.1.2 普通淀粉纳米晶的制备和表征20
• 2.1.3 短管状淀粉纳米晶的制备和表征20-21
• 2.1.4 淀粉纳米晶的氢氧化钠处理21
• 2.1.5 碳化淀粉纳米晶的制备及其在载药上的应用21
• 2.1.6 五氟尿嘧啶在碳化淀粉纳米晶上的吸附以及体外缓释21-22
• 2.2 实验结果与分析22-36
• 2.2.1 淀粉纳米晶的晶体结构与微观形貌的分析22-26
• 2.2.2 淀粉纳米晶化学组分的分析26-28
• 2.2.3 短管状淀粉纳米晶的形成机理28-30
• 2.2.4 淀粉纳米晶-氨水水分散体上清液的分析30-32
• 2.2.5 短管状淀粉纳米晶的形成机理32-33
• 2.2.6 碳化淀粉纳米晶的制备与表征33-35
• 2.2.7 碳化淀粉纳米晶的药物缓释实验35-36
• 2.3 结论36-39
• 第3章 淀粉纳米晶联合碳量子点稳定ASA乳液39-51
• 3.1 实验部分39-41
• 3.1.1 实验药品和设备39-40
• 3.1.2 淀粉纳米晶的合成40
• 3.1.3 碳量子点的制备和表征40
• 3.1.4 颗粒稳定剂水分散体系的制备和表征40-41
• 3.1.5 ASA乳液的制备和表征41
• 3.1.6 纸页抄造和施胶度的测定41
• 3.2 结果与讨论41-49
• 3.2.1 淀粉纳米晶的结构表征41-42
• 3.2.2 碳量子点的微观结构和物理化学性质42-43
• 3.2.3 碳量子点对淀粉纳米晶水分散体系性质的影响43-44
• 3.2.4 ASA乳液的性质44-47
• 3.2.5 ASA乳液的施胶性能47-49
• 3.3 结论49-51
• 第4章 糊化淀粉联合锂皂石稳定ASA乳液51-63
• 4.1 实验内容51-53
• 4.1.1 实验材料及设备51
• 4.1.2 锂皂石-淀粉水分散体系的制备与表征51-52
• 4.1.3 ASA乳液的制备及表征52
• 4.1.4 ASA乳液施胶性能的测定52-53
• 4.2 结果与讨论53-60
• 4.2.1 表观界面张力53
• 4.2.2 淀粉与锂皂石联合稳定的ASA乳液的制备与表征53-57
• 4.2.3 放置时间对乳液性质的影响57-58
• 4.2.4 仅用锂皂石稳定的ASA乳液58-60
• 4.3 实验结论60-63
• 第5章 结论与展望63-67
• 5.1 结论63-64
• 5.2 创新之处64
• 5.3 需要进一步研究的工作64-67
• 参考文献67-73
• 致谢73-75
• 在学期间主要科研成果75

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本文编号：687990