明胶纳米复合薄膜的制备及性能研究

【摘要】明胶是一种价格低廉、含量丰富的纤维蛋白质,已经被广泛应用于组织工程、药物传导及功能薄膜等领域。本文系统地研究了明胶纳米复合薄膜的成膜机理,及其在催化、重金属离子的探测、水的过滤净化和光致发光上的应用。本文的主要研究内容如下：1.利用氢氧化铜纳米线为制孔剂及牺牲层成功制备了明胶薄膜。在室温下,通过原位还原氯金酸,成功制备了明胶/金纳米颗粒复合薄膜。研究发现戊二醛胶联后残留的醛基以及明胶本身的还原性官能团导致了金纳米颗粒的形成。这些明胶/金纳米颗粒复合薄膜能将邻硝基苯胺催化还原为1,2-苯二胺,并且显示了优越的催化性能。2.通过亚铁氰根和多孔明胶薄膜的静电相互作用,成功制备了明胶/亚铁氰根离子复合薄膜。根据普鲁士蓝和其类似物的颜色不同,明胶/亚铁氰根离子复合薄膜显示了对重金属离子的可视化探测性能,且具有较充分的选择性和较短的响应时间。此外,明胶/亚铁氰根离子复合薄膜显示了比活性炭高出几十倍的重金属离子吸附性能。3.通过过滤法及戊二醛的胶联,成功制备了超薄明胶膜和明胶/碳纳米管复合薄膜。明胶/碳纳米管复合薄膜在18巴的压力下还具有优异的分离性能,对2-3纳米大小的分子具有超过90%的截留率。研究发现碳纳米管层能显著提高明胶膜的机械性能。4.运用过滤技术成功制备了自支持的荧光明胶/纳米颗粒复合薄膜。制备的明胶/硅纳米颗粒复合薄膜对胺溶液具有快速及可逆的探测能力。与此同时,通过在明胶/硅纳米颗粒复合薄膜中原位还原氯金酸,成功制得了明胶/硅-金纳米颗粒复合薄膜。由于硅纳米颗粒到金纳米颗粒能量的转移,光致发光峰发生了淬灭及蓝移。通过调节明胶/硅纳米颗粒复合薄膜里金纳米颗粒的含量和尺寸大小,能量转移的效率能够进行调节。
【作者】史力；
【导师】彭新生；
【作者基本信息】浙江大学，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】明胶；复合薄膜；探测；光致发光；分离；

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