《利用凹凸棒改性膠原的多層次結構與性能研究》是依託四川大學，由林煒擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：利用凹凸棒改性膠原的多層次結構與性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：林煒
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
凹凸棒是具有一維納米結構的含水富鎂鋁矽酸鹽粘土，在本研究計畫中,我們.將用光散射、圓二色譜、X-射線衍射、電鏡、拉曼光譜等方法,研究凹凸棒存在下對膠原蛋.白各級結構的影響和二者之間的相互作用，包括納米凹凸棒如何誘導和調控膠原的聚集, 膠.原從三股螺旋分子到聚集態結構的轉變，膠原微纖維的堆積結構和網路結構的變化；並結合.熱分析等方法測量膠原納米雜化體的熱穩定、耐紫外輻照、透水汽、阻隔氣體和動態力學等.性能。我們將系統地變化過程條件、修飾凹凸棒和膠原的表面性質,研究凹凸棒在膠原中的.結構形態及與膠原的作用機理，從而了解微觀結構與分子相互作用和巨觀性能之間的關係。.該項目將為進一步研發生物高分子納米複合材料和拓展凹凸棒粘土在製革等工業中的套用.提供理論基礎。
結題摘要
凹凸棒是具有一維納米結構的含水富鎂鋁矽酸鹽粘土，在本項目中，我們用螢光光譜、微量熱（MicroDSC）、傅立葉紅外（FT-IR）、X-射線衍射、原子力顯微鏡（AFM）、電鏡等方法，研究了凹凸棒存在下對膠原蛋白各級結構的影響和二者之間的相互作用；並結合熱分析等方法測量膠原納米雜化體的熱穩定性、強度等性能。實驗結果顯示在pH為4的醋酸溶液體系中，PAtt的加入導致膠原纖維的收縮和聚集，三維構象的變化改變了酪氨酸的局部溶液環境，但是並未改變三股螺旋主鏈結構。膠原與PAtt之間的相互作用主要為氫鍵和靜電作用，不排除疏水作用及范德華力。與純膠原相比，PAtt-膠原納米複合材料的熱穩定性隨著PAtt的增加而提高。這對於開發PAtt的套用及製備膠原基功能複合材料有重要意義。 研究了凹凸棒晶的表面接枝改性，發現在用3-氨丙基三乙氧基矽烷(APTES)化學改性凹凸棒引入活性NH2的反應中，納米棒晶的表面吸附水會促進表面接枝率的提高。通過系統研究改性條件和凹凸棒的晶體結構變化，可以調控表面接枝改性程度而不會影響凹凸棒的特徵結構。 基於凹凸棒獨特的層鏈狀分子結構、表面活性高、耐環境穩定性強、並具有一定的離子交換能力等性質，採用皮粉膠原和十六烷基三甲基氯化銨(CTAC)改性凹凸棒(OAtt)合成了OAtt/膠原納米複合材料，通過HPLC分析可知，OAtt/皮粉膠原納米複合材料對單寧酸具有很好的選擇性吸附性能；OAtt質量分數為2 %的複合材料對單寧酸的單位吸附量最大。另外，將氧化錳固載在納米粘土上，通過了浸漬，沉澱，煅燒的方法製備了氧化錳/AT複合材料，用以去除製革廢水中的高環境危害物S2-。研究了氧化錳/AT複合材料的煅燒溫度，錳的負載量，以及用量對硫化物去除率的影響規律，最佳化出具有較好去除效果的實驗方案。 該項目研究為進一步研發生物高分子納米複合材料和拓展凹凸棒粘土在製革等工業中的套用提供了理論和實驗基礎。
