羧甲基纤维素纳米复合材料的绿色合成及应用

发布时间：2017-12-05 18:00

  本文关键词：羧甲基纤维素纳米复合材料的绿色合成及应用

  更多相关文章： 绿色合成 羧甲基纤维素 金属纳米粒子 复合材料 荧光性能 抗菌性 催化性能

【摘要】：纤维素纤维是广泛存在于自然界中且含量最多的天然高分子有机材料,具有可生物降解性、较好的生物相容性、可再生性等优势,而羧甲基纤维素(CMC)是纤维素纤维经改性之后得到的一类多糖类物质,它不仅具有纤维素本身的特性,还具有一些特殊的性能。本论文使用不同的金属前驱体和CMC为原料,通过原位还原的方法在不同的CMC浓度、反应时间、合成温度、pH等条件下绿色合成了羧甲基纤维素金属纳米粒子复合材料。利用紫外-可见(UV-vis)分光光度计、透射电镜(TEM)和粒径分析仪等手段对羧甲基纤维素金属纳米粒子复合材料进行表征,并对羧甲基纤维素纳米金复合物的荧光性能、羧甲基纤维素纳米银复合物的抑菌性能以及羧甲基纤维素纳米钯复合物的催化性能进行了研究。主要研究内容和结论如下:(1)以氯金酸(HAuCl_4)为前驱体,CMC既作还原剂又作稳定剂,通过原位还原的方法制备得到羧甲基纤维素纳米金(AuNPs/CMC)复合物,并对其进行结构表征和性能研究。研究结果表明,反应温度、时间、pH和反应物CMC的浓度都对合成纳米金粒子有影响,通过对比试验得到反应的最佳CMC浓度为0.4%,最佳的温度为80℃,最适宜的反应时间为50min,最适宜的pH=9,合成的AuNPs/CMC复合物的紫外-可见光谱最大吸收波长在521-533nm,用场发射透射电镜观察到所制备的复合物中的金纳米粒子为球形,粒径分析得到纳米金粒子的粒径分布在14-26 nm。所制备的AuNPs/CMC复合物具有荧光性能,并且Hg(II)对其荧光具有猝灭效果。据此建立了测定Hg2+的荧光分析方法。方法的线性范围为在0~0.32μmol/L,检出限为3.6nmol/L。(2)以硝酸银(AgNO3)为前驱体,CMC既作还原剂又作稳定剂,通过原位还原的方法制备得到羧甲基纤维素纳米银(AgNPs/CMC)复合物,并对其进行结构表征和性能研究。研究结果表明,反应温度、时间、pH和反应物CMC的浓度都对合成纳米银粒子有影响,通过对比试验得到反应的最佳CMC浓度为0.25%,最佳的温度为60℃,最适宜的反应时间为30min,最适宜的pH=12,合成的AgNPs/CMC复合物的紫外-可见光谱最大吸收波长在400-410nm,用场发射透射电镜观察到所制备的复合物中的银纳米粒子为球形,粒径分析得到纳米银粒子的粒径分布在7-16nm。所制备的AgNPs/CMC复合物具有抑菌性能,研究表明复合材料对产气荚膜梭菌(C.perfringens)和枯草芽孢杆菌(B.subtilis)均有抑菌性。(3)以氯化钯(PdCl_2)为前驱体,CMC既作还原剂又作稳定剂,通过原位还原的方法制备得到羧甲基纤维素纳米钯(PdNPs/CMC)复合物,并对其进行结构表征和性能研究。研究结果表明,反应温度、时间、pH和反应物CMC的浓度都对合成纳米钯粒子有影响,通过对比试验得到反应的最佳CMC浓度为0.4%,最佳的温度为80℃,最适宜的反应时间为30min,最适宜的pH=6,用场发射透射电镜观察到所制备的复合物中的钯纳米粒子为球形,粒径分析得到纳米钯粒子的粒径分布在1.5-4nm。所制备的PdNPs/CMC复合物具有良好的催化性能,可以催化降解4-氨基偶氮苯、scarlet 3G和活性黄179等染料。
【学位授予单位】：武汉纺织大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB33;TQ352.79

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本文编号：1255667