壳聚糖接枝酞菁材料制备.docVIP

壳聚糖接枝酞菁材料制备【摘要】本文首先以邻苯二甲酸-尿素法合成钴酞菁，并对提纯后的产品进行红外光谱、紫外可见光谱表征。将壳聚糖膜加入戊二醛溶液中反应，使其表面形成醛基。将四氨基钴酞菁溶于二甲基甲酰胺，加入经戊二醛处理的壳聚糖膜，得到钴酞菁负载壳聚糖膜的新型功能性材料。再通过实验得出不同温度、pH值条件下酞菁负载量的关系。 【关键词】钴酞菁，壳聚糖膜，红外光谱，紫外-可见光谱，制备，表征 1、概述 1.1酞菁的发展及应用 1907年Braun等人在乙醇中加热o-cyanobenzamide，得到的一定数量的蓝色沉淀，后来证实这就是酞菁。在三十年代早期Linstead及其合作者合成了许多酞菁。随后，研究工作者应用X-ray确定了酞菁结构。酞菁环组成二维共轭π-电子体系，此体系中，18个π-电子分别位于内环C-N位。在红光区，酞菁具有强烈的吸收；其固态颜色依据中心原子，晶型，颗粒大小不同，可在深蓝色到金属铜和绿色之间变化。由于酞菁是由范德瓦尔力构成的分子，存在各种各样的堆积方式，Iwatsu为酞菁分子堆积是柱状平面结构，在一个酞菁柱内，其作用力主要来自第一临近位。 1.2壳聚糖的发展及应用 壳聚糖来源于甲壳质，又称几丁质，存在于甲壳类，节枝类动物的壳体及菌类，藻类等低等植物的细胞壁中。由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，一般而言N一乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖，或者说，能在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，这种脱乙酰甲壳素被称之为壳聚糖。其别名“壳多糖”、“脱乙酰甲壳素”、“脱乙酰甲壳质”、“可溶性甲壳素”、“可溶性甲壳质”、“壳糖胺”、“甲壳胺”、“甲壳糖”、“氨基多糖”、“甲壳多聚糖”、“几丁聚糖”等，化学名为β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖。自1859年，法国人Rouget首先得到壳聚糖后，这种天然高分子的生物官能性和相容性、血液相容性、安全性、微生物降解性等优良性能被各行各业广泛关注，在医药、食品、化工、化妆品、水处理、金属提取及回收、生化和生物医学工程等诸多领域的应用研究取得了重大进展。针对患者，壳聚糖降血脂、降血糖的作用已有研究报告。壳聚糖有很好的成膜性、生物相容性和生物可降解性，其降解产物在土壤中能改善微生态环境，不会造成环境污染。壳聚糖可制作具有超滤、反渗透、气体分离、离子交换等各种功能膜，在医药、纺织等领域有广阔的应用，特别是在毛织物染色及功能整理、棉织物染色及功能整理等方面已有实验表明有良好的改进。由于壳聚糖和甲壳质具有高化学反应活性并且易于被一些化学试剂修饰，因此这方面的研究工作进行的较多，也取得了可喜的成果。从而通过各种方法对壳聚糖进行了性质改良。本文采用酞菁材料接枝在壳聚糖膜上，形成一种新型功能性材料，研究其相对于纯壳聚糖膜的优越性。 2、实验部分 2.1实验仪器及试剂 2.1.1试剂 2.2实验原理 将称量好的壳聚糖溶于醋酸水溶液制成的溶液干燥后得到壳聚糖膜，然后加入100ml的0.5mol/L的戊二醛溶液在30℃恒温水浴下反应5小时，水解使其表面形成醛基，接着用蒸馏水清洗几次放在60℃烘箱中烘干。最后将已制备的四氨基钴酞菁溶解于N，N—二甲基甲酰氨（DMF）中，再加入上述已制备的壳聚糖膜，在常温下反应5小时，所得产物用蒸馏水洗涤然后再用DMF洗涤，将所得膜放入放在60℃烘箱中烘干，所得产物即为壳聚糖膜接枝酞菁的功能性材料。 3.四氨基钴酞菁红外光谱分析 钴酞菁是以自由酞菁作为配体的一种金属配合物，在配位前后自由酞菁红外光谱发生变化，出现新的N-H红外振动光谱，由原来非红外活性变为红外活性，形成了新的吸收峰。 酞菁类化合物是一种优良的功能材料，已经被广泛应用于太阳能电池、静电复印、化学传感器、电致发光器件、光记录介质和非线性光学材料等[17-18]领域。 壳聚糖是一种天然高分子聚合物，属于氨基多糖袁是至今为止唯一发现的带阳离子性质的碱性多糖袁广泛应用于食品尧医药尧保健尧生物工程等领域遥 1