功能性海藻酸钠基气凝胶的制备及性能研究

发布时间：2021-06-11 15:56

　　气凝胶材料具有超低密度、高孔隙率、高比表面积等特征,使其在作为高效吸附剂、化学传感、电催化、电极材料等应用时展现出优越的性能。近年来,随着对海洋资源的深度开发及利用,海藻酸钠基气凝胶材料的高值化应用备受关注。本论文以海藻中提取的海藻酸钠为原料,经过冷冻干燥制备了海藻酸钠基气凝胶（ESA）,并对其进行功能调控。通过十八烷基三氯硅烷（OTS）对海藻酸钠基气凝胶进行表面化学修饰;通过将海藻酸钠溶液和纳米碳量子点共混来调控其荧光性能;通过高温碳化及化学镀构建了磁性海藻酸碳气凝胶（CA-900/Ni-P-13）。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射光谱（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、比表面积测试（BET）等对功能化后的海藻酸钠基气凝胶材料进行了表征。研究结论如下:（1）ESA与OTS发生了酯化反应,表面自由能从58.9 J降低至9.6 J,静态接触角从44°增加至134°,表明ESA已从亲水性转变为疏水性。从SEM中观察到海藻酸钠基疏水气凝胶（S-ESA）表面出现条纹状的微纳米结构;X射线能谱仪（EDS）分析表明S-ESA中出现了Si元素且分布较为均匀;XPS进一步分析表明... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第一章 绪论
    1.1 气凝胶概述
    1.2 海藻酸简介
        1.2.1 海藻酸的结构
        1.2.2 海藻酸盐的性能
        1.2.3 海藻酸盐的应用
    1.3 海藻酸钠基气凝胶的制备
        1.3.1 水凝胶的制备
        1.3.2 溶剂置换
        1.3.3 干燥方式
    1.4 海藻酸钠基气凝胶的功能化改性
        1.4.1 疏水改性
        1.4.2 荧光性能调控
        1.4.3 表面化学镀
    1.5 海藻酸钠基气凝胶的应用
        1.5.1 吸附材料
        1.5.2 药物载体
        1.5.3 电化学材料
        1.5.4 催化材料
        1.5.5 电磁屏蔽材料
        1.5.6 隔音隔热材料
    1.6 论文研究的目的与内容
第二章 海藻酸钠基疏水气凝胶的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 海藻酸钠基气凝胶的制备
        2.2.3 海藻酸钠基疏水气凝胶的制备
        2.2.4 海藻酸钠基疏水气凝胶的吸油率测定
        2.2.5 分析表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 海藻酸钠基疏水气凝胶的宏观形态与微观形貌分析
        2.3.2 海藻酸钠基疏水气凝胶的红外光谱与相结构分析
        2.3.3 海藻酸钠基疏水气凝胶的元素分析
        2.3.4 海藻酸钠基疏水气凝胶的静态接触角与表面自由能分析
        2.3.5 海藻酸钠基疏水气凝胶的形成过程分析
        2.3.6 海藻酸钠基疏水气凝胶对不同油类的吸附测试
    2.4 本章小结
第三章 海藻酸钠基荧光气凝胶的制备及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 纳米碳量子点溶液的制备
        3.2.3 海藻酸钠基荧光气凝胶的制备
        3.2.4 分析表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 纳米碳量子点溶液的表征
        3.3.2 甲醇-水的比例对纳米碳量子点溶液的影响
        3.3.3 反应条件对纳米碳量子点溶液的影响
        3.3.4 海藻酸钠基荧光气凝胶的宏观形态及微观形貌分析
        3.3.5 海藻酸钠基荧光气凝胶的荧光性能分析
        3.3.6 海藻酸钠基荧光气凝胶的红外光谱与相结构分析
        3.3.7 海藻酸钠基荧光气凝胶的元素分析
    3.4 本章小结
第四章 磁性海藻酸碳气凝胶的制备及性能初探
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂与仪器
        4.2.2 海藻酸碳气凝胶的制备
        4.2.3 磁性海藻酸碳气凝胶的制备
        4.2.4 分析表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 海藻酸碳气凝胶的磁性
        4.3.2 海藻酸碳气凝胶的比表面积及孔径分析
        4.3.3 磁性海藻酸碳气凝胶的宏观形貌与微观结构分析
        4.3.4 磁性海藻酸碳气凝胶的相结构分析
        4.3.5 磁性海藻酸碳气凝胶的元素分析
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]海藻酸钠敷料止血性能的实验研究[J]. 彭中德,欧阳松山.  中医临床研究. 2012(11)
[2]天然高分子材料研究进展[J]. 汪怿翔,张俐娜.  高分子通报. 2008(07)
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[4]海藻酸盐基生物医用材料[J]. 顾其胜,朱彬.  中国组织工程研究与临床康复. 2007(26)
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[6]深入研究藻类植物 大力开发海洋资源[J]. 杨春,卢健鸣,栗红瑜.  山西食品工业. 1999(03)
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博士论文
[1]多孔改性纤维素凝胶球的制备及其吸附性能研究[D]. 吴鹏.东北林业大学 2016
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硕士论文
[1]利用蓝莓发酵副产物制作低糖果酱的工艺研究[D]. 曲宝妹.中国海洋大学 2014
[2]铜表面镍钼磷转化膜的制备及性能研究[D]. 刘金龙.西安电子科技大学 2010



本文编号：3224835