壳聚糖/纳米氧化钛复合材料及其应用
壳聚糖是甲壳素脱乙酰基反应得到的氨基多糖,也是迄今所发现的唯一天然碱性多糖,具有良好的生物相容性、生物降解性、抗菌性、吸附性、可再生性和成膜性,已在食品、环保、医药、农业及功能材料等领域中得到开发和应用。氧化钛是目前
研究最为活跃的无机纳米材料,具有粒径小、比表面积大、表面活性高、光吸收性能好且吸收紫外线能力强等独特的性能,在很多领域如环境科学领域、精细陶瓷、光催化材料,特别是在抗菌方面得到广泛应用。将纳米氧化钛引入壳聚糖之后,制备的复合材料兼具有机物、无机物的优点,在吸附、降解有机污染物、果蔬保鲜、纺织材料改性、医疗材料、智能材料等方面具有优越的性质。目前对壳聚糖、纳米氧化钛单独的
研究较多,而对壳聚糖/纳米氧化钛复合材料的
研究较少,对壳聚糖/纳米氧化钛复合材料的
研究综述未见报道。
目前,壳聚糖/纳米氧化钛复合材料的制备方法主要有溶胶-凝胶法、共混交联法、水热法、浸渍涂敷等方法。溶胶-凝胶法是制备壳聚糖/纳米氧化钛复合材料的最常使用的方法,在溶胶-凝胶过程中,先从钛前驱体制得氧化钛溶胶,然后加入壳聚糖的乙酸溶液,经过水解和缩聚,最后烘干得到壳聚糖/纳米氧化钛复合材料。
共混交联法是制备壳聚糖/氧化钛复合材料最简单的方法,先将壳聚糖溶解于乙酸溶液中,然后加入交联剂和纳米氧化钛粉体,采用机械搅拌和超声波辐射使纳米氧化钛均匀分散,脱泡,晾干得到壳聚糖/纳米氧化钛复合材料。
研究者将表面改性的纳米氧化钛溶于甘油,与壳聚糖的乙酸溶液混合,搅拌脱气,得到壳聚糖/氧化钛复合膜。另有
研究者将锐钛矿纳米氧化钛粒子与壳聚糖溶液进行共混,加入肝素溶液,在PET上成功地得到了氧化钛/壳聚糖/肝素复合膜。
水热法是制备有机功能材料的重要方法,该法是在密闭体系中,以水或水有机溶剂混合体系为溶剂,在一定温度及溶剂的自生压力下,进行反应的合成方法。水热合成过程通常是在不锈钢反应釜内进行。水热法制备壳聚糖/纳米氧化钛复合材料,是以纳米氧化钛微粒和壳聚糖为原料,强碱性的NaOH浓溶液为溶剂,在一定温度和压力下制备的复合材料。有
研究者采用壳聚糖和自制的纳米氧化钛微球为原料,强碱性的NaOH浓溶液为溶剂,利用水热反应法制备了壳聚糖/纳米氧化钛半透明纤维状纳米复合材料.
浸渍法制备壳聚糖/纳米氧化钛复合材料,首先要制备氧化钛溶胶和壳聚糖溶液,然后将载体先后浸入到氧化钛溶胶和壳聚糖中,使得纳米氧化钛和壳聚糖于载体表面形成复合材料。