聚多巴胺类纳米粒子的制备与表征及其在界面聚合复合膜中的应用探索
本文选题:多巴胺 切入点:聚多巴胺类纳米粒子 出处:《浙江大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:近年来的仿生学研究发现,海洋中贻贝的足腺细胞能够分泌出一种具有超强粘附性能的足丝蛋白,这种蛋白在潮湿环境下也可以迅速地固化成足丝,将贻贝牢牢固定在礁石、船体、绳缆等固体的表面。研究者们发现,贻贝足丝的强附着能力来源于足丝蛋白中的多巴(L-DOPA)和赖氨酸残基,多巴胺兼有L-DOPA的邻苯二酚结构和赖氨酸的氨基,能在弱碱性水溶液条件下通过多层次的自聚-组装形成纳米结构,并进一步在固体材料表面沉积,形成紧密附着的涂层。因此,多巴胺被广泛用作儿茶酚化学的模型化合物。本课题组以前的研究发现,多巴胺不仅能够在材料表面沉积形成涂层,也能在溶液中形成纳米粒子(NPs)。为稳定制备尺寸可控的多巴胺类NPs,本论文系统地研究了制备条件对多巴胺类NPs尺寸和形貌的影响,探讨了NPs的基本性质及其形成机理。在此基础上,尝试将所制备的PDA NPs用于界面聚合反渗透(RO)复合膜的改性,考察界面聚合反应的水相中PDA NPs的引入对RO膜渗透性、选择性、表面亲水性的影响,为PDA NPs在膜材料制备中的应用提供参考。主要研究工作主要分为以下两个部分:(1)基于在氧化条件下,多巴胺等儿茶酚衍生物可以通过自聚-组装行为形成聚多巴胺类纳米粒子,本部分工作采用溶液氧化法,通过系统地调节溶质浓度、反应温度、反应介质、反应时间、氧化剂种类等实验条件,在不同反应条件下合成一系列尺寸不同,分散性良好的聚多巴胺类纳米粒子,并利用紫外-可见分光光度计、粒度分析仪、透射电镜、pH自动校正计、傅里叶-变换红外光谱仪等观测纳米粒子的形貌尺寸和化学组成,最后结合本研究结果和相关文献报道,探讨聚多巴胺类纳米粒子的形成机理和实验条件,为制备粒径可控、均匀稳定的聚多巴胺类纳米粒子提供了数据资料,且为掌握聚多巴胺类自聚组装体多层次结构和聚多巴胺类多功能性应用提供实验依据。(2) PDANPs中富含氨基、亚氨基、邻苯二酚等功能基团,这些功能基团在一定条件下可以发生迈克尔加成反应、席夫碱反应、酰胺化反应和酯化反应等,因此PDA NPs表面容易进行功能化修饰,且在聚合物材料中具有优异的界面相容性和分散性。基于此,本文将PDA NPs引入到界面聚合复合膜中。为界面聚合复合膜的表面亲水化改性提供了新的契机。本部分工作首先用界面聚合法制备聚酰胺复合膜,然后将所制备的PDA NPs引入到界面聚合复合膜的功能层中,通过系统地调节两相单体浓度、反应时间、PDA NPs浓度等实验条件,分别利用红外光谱、SEM、接触角测定仪、通量测量仪等测量了改性前后膜表面的化学组成、形貌、截盐率、通量以及亲水性,考察聚酰胺复合膜膜性能的影响因素,同时为聚合物复合膜表面的亲水化改性提供新的思路。
[Abstract]:Bionics research in recent years found that the marine mussel foot gland cells can secrete a kind of super adhesion foot proteins, the protein can also rapidly solidified into filaments in a damp environment, will be firmly fixed in the mussel reefs, hull, rope and other solid surface. The researchers found. Byssus strong adhesion ability from foot proteins in Doba (L-DOPA) and lysine residues, both L-DOPA and dopamine catechol structure of the amino group of lysine, through self polymerization assemble into nano hierarchical structure in alkaline aqueous solution conditions, and further in the surface of solid material deposition, forming a coating adhered tightly. Therefore, dopamine is widely used as a model compound of Catechol chemistry. The research group previously found that dopamine can form a coating deposited on the material surface, but also in the solution The formation of nanoparticles (NPs). For the preparation of stable NPs dopaminergics with controllable size, this paper systematically studied the effect of preparation conditions on the size and morphology of dopamine NPs, discusses the basic properties of NPs and its formation mechanism. Based on this, try to be prepared PDA NPs for interfacial polymerization of reverse osmosis (RO) modified composite film, the introduction of PDA NPs polymerization in aqueous phase on the interface of RO membrane permeability, selectivity, hydrophilic surface, provide a reference for the application of NPs in the preparation of PDA membrane materials. The main research work is divided into the following two parts: (1) based on under oxidizing conditions, dopamine and other catechol derivatives can polydopamine nanoparticle by self - assembly behavior of poly formation, this part by solution oxidation method, by systematically adjusting the solute concentration, reaction temperature, reaction medium, reaction time, oxidant The experimental conditions, the synthesis of a series of different sizes under different reaction conditions, dispersed polydopamine nanoparticle has good adhesion, and by using UV VIS spectrophotometer, particle size analyzer, transmission electron microscopy, pH automatic correction, morphology and chemical composition of Fu Liye transform infrared spectrometer observation of nanoparticles, finally combined with the the research results and relevant literature, to explore the formation mechanism and experimental conditions of polydopamine nanoparticle preparation, controllable particle size, provided the data of uniform and stable polydopamine class nanoparticles, and master the polydopamine self assembly multilayer structure and poly polydopamine class to provide experimental basis for multi functional application (. 2) PDANPs rich in amino, imino, catechol functional groups, these functional groups can be Michael addition reaction under certain conditions, Schiff reaction, amide Chemical reaction and esterification reaction, so the PDA NPs surface can be easily modified, and has excellent interfacial compatibility and dispersibility in polymeric materials. Based on this, this paper will PDA NPs into the interfacial polymerization in the composite films. The interface for hydrophilic surface modification of polymer composite film provides a new opportunity. This part starts with the preparation of polyamide composite membrane interface polymerization method, then the prepared PDA NPs into the interface layer polymerization composite membrane, by systematically adjusting the two monomer concentration, reaction time, experimental conditions of PDA NPs concentration, respectively, using infrared spectroscopy, SEM, contact angle measurement, flux measuring instrument measuring the chemical modification of the membrane surface morphology before and after cutting, rate of salt flux and hydrophilic, study the factors affecting performance of polyamide composite membrane, and polymer composite film surface hydrophilic modification provided A new idea.
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ051.893
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 邹本雪;张雄福;刘海鸥;王同华;王金渠;王安杰;;新型炭基-沸石复合膜材料的合成研究进展[J];现代化工;2005年S1期
2 武春瑞;张守海;杨大令;蹇锡高;;耐高温复合膜的制备及在废水处理中的尝试[J];高分子材料科学与工程;2007年01期
3 康启来;;复合膜检测的取样技巧[J];印刷世界;2007年02期
4 兰俊杰;马莺;;高直链玉米淀粉基复合膜的制备[J];高分子材料科学与工程;2008年12期
5 王振成;张海滨;金伟;;炭/硅复合膜的制备与表征[J];中国高新技术企业;2008年04期
6 李新利;蒋炜;梁斌;;钯铜复合膜透氢性和稳定性研究进展[J];化工进展;2008年07期
7 邱增英;钟世安;;烟酸分子印迹复合膜的制备及其分离性能研究[J];化学学报;2010年03期
8 李小瑞;沈一丁;李刚辉;赖小娟;;疏水化淀粉基复合膜的制备及性能[J];高分子材料科学与工程;2010年05期
9 毛庆辉;毛志平;;酚酞型聚芳醚砜/蛭石复合膜的制备与性能[J];东华大学学报(自然科学版);2010年05期
10 何群华;;碱醇体系下铝塑复合膜的铝塑分离研究[J];广州化工;2010年12期
相关会议论文 前10条
1 邱礼平;资名扬;胡碧君;温其标;;天然高分子复合膜的制备及性能研究[A];“食品加工与安全”学术研讨会暨2010年广东省食品学会年会论文集[C];2010年
2 刘富;左丹英;操建华;朱宝库;徐又一;;有机/无机支撑复合膜的制备与应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
3 刘庆岭;王同华;张志国;梁长海;郭洪臣;邱介山;曹义鸣;;新型炭/T型分子筛复合膜材料的设计、制备及应用[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(7)[C];2007年
4 李安武;熊国兴;谷景华;郑禄彬;;金属陶瓷复合膜的制备[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年
5 范晓丹;张襄楷;徐廷献;;烟气脱硫用γ-Al_2O_3复合膜的制备与表征[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
6 雷启福;钟世安;杜邵龙;彭密军;周春山;;分子印迹复合膜的合成及其拆分性能研究[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
7 朱丹;徐海生;王斌;杨昌正;;氧化铝-高分子多孔复合膜[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
8 许振良;;分子印迹复合膜制备及其手性药物分离的研究[A];第五届全国医药行业膜分离技术应用研讨会论文集[C];2012年
9 苗睿瑛;方勇;唐玲;李建玲;王新东;;直接甲醇燃料电池用离子液体复合膜的制备及性能研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
10 宋玉军;孙斌;孙本惠;亨利·劳伦斯;;用界面聚合法制备结构与性能可控的超薄复合膜的成膜机理(英文)[A];第二届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前10条
1 铝包;复合膜在我国医药软包装中的应用[N];中国包装报;2005年
2 孙志明;复合膜质量控制[N];中国包装报;2008年
3 林其水;复合膜生产中两种常见问题的分析处理[N];中国包装报;2008年
4 罗小明;2010软包装复合膜加工技术交流会在庵埠结束[N];中国包装报;2010年
5 孙平;生产复合膜应关注环保[N];中国包装报;2003年
6 巩海江 赵佩星 鹿晓红;广生药用铝箔复合膜项目昨日竣工投产[N];晋中日报;2010年
7 科讯;药品包装用复合膜的发展趋势[N];中国包装报;2003年
8 川文;复合膜生产工艺日趋完善[N];中国包装报;2004年
9 李;山东全面推行食盐复合膜小包装[N];中国包装报;2002年
10 晓英;药品包装的机器视觉检测技术[N];中国包装报;2007年
相关博士学位论文 前10条
1 叶会见;TDPA改性BaTiO_3/PVDF介电复合材料的储能及电子辐照损伤行为[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 董峰;基于果蔬包装的纳米纤维素/壳聚糖复合膜的制备、性能及应用[D];东北林业大学;2015年
3 林志峰;无机及有机材料复合膜对碳钢腐蚀行为的影响[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
4 武春瑞;杂萘联苯聚醚酰胺超滤膜及其复合膜的研究[D];大连理工大学;2006年
5 张宇峰;超低压高通量聚哌嗪均苯三甲酰胺/聚砜纳滤复合膜的研究[D];天津工业大学;2004年
6 魏菊;杂萘联苯聚醚砜酮超滤膜及其复合膜的研究[D];大连理工大学;2007年
7 马静;生物粘合启发下渗透蒸发复合膜的制备与酯化反应强化[D];天津大学;2010年
8 王明明;抗氧化耐酸分离CO_2膜制备及性能研究[D];天津大学;2012年
9 刘安然;导电高分子复合膜材料及其电化学器件[D];清华大学;2012年
10 王枢;抗污染油水分离复合膜制备及分离性能研究[D];四川大学;2004年
相关硕士学位论文 前10条
1 闫美玲;无水磷酸法制备纳米纤维素及乙酰化改性[D];东北林业大学;2015年
2 吴艳;聚乳酸/聚己内酯/百里香酚复合膜的制备与性能研究[D];昆明理工大学;2015年
3 刘瑞麟;纳米TiO_2/Ag~+/壳聚糖膜制备及保鲜性能研究[D];东北林业大学;2015年
4 张华超;壳聚糖/牛蒡提取液复合膜制备及应用[D];东北林业大学;2015年
5 朱军勇;高通量、耐污染荷电纳滤复合膜制备及其脱盐性能研究[D];郑州大学;2015年
6 林长生;SiO_2/Al_2O_3/PET复合膜的制备及其透湿性能研究[D];湖南工业大学;2015年
7 金玉家;具有“三明治”结构的TS-1-Pd复合膜的制备及性能研究[D];辽宁工业大学;2016年
8 顾佳丽;氧化锰/PTFE中空纤维复合膜的制备和催化性能[D];浙江理工大学;2016年
9 周绸缪;PIP/TMC复合膜表面接枝亲水性小分子及其性能研究[D];浙江理工大学;2016年
10 李悦玮;聚丙烯腈纳米纤维复合膜的制备及其力学性能研究[D];浙江理工大学;2016年
,本文编号:1604686
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/1604686.html