磁性壳聚糖微球的工艺研究

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磁性高分子微球以其突出的环保性和可控性受到高度重视,而以磁性壳聚糖微球为代表,其特有的无毒、环保、易生物降解等特性已被广泛应用于医学等多种领域。本课题主要着重于磁性壳聚糖微球两种不同工艺的制备方法及表征,主要包括以下几个方面的内容:1)采用超声波辅助化学共沉淀法制备纳米Fe3O4以FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O为铁源,NH3·H2O为沉淀剂,用超声辅助的化学共沉淀法制备纳米Fe3O4。通过单因素和正交实验优化,结果表明,超声环境下,n(Fe2+):n(Fe3+)=1:1.75,氨水调节pH=9~11,反应温度为50℃时,制得的微粒磁响应性最好。用该方法制备的纳米Fe3O4微粒与常规电动搅拌方式制备的纳米Fe3O4微粒相比,超声方式制备的纳米Fe3O4微粒粒度分布范围更窄,粒径分散性更好,而且也未出现明显的团聚现象。2)采用离子液体作溶剂共沉淀法合成纳米Fe3O4与传统的分子溶剂相比(水和有机溶剂),人们却忽视了离子液体的优良特性。采用氯化胆碱/尿素作低共熔溶剂(DES),KOH为沉淀剂,采用共沉淀法合成Fe3O4纳米颗粒。与上述超声波辅助的共沉淀法相比,此法制备的纳米微粒的粒径分布更窄,而且团聚现象明显降低。同时DES还可以循环利用,这远远降低了原料的生产成本,减少了资源的浪费。3)采用乳液交联法制备壳聚糖磁性微球以自制的Fe3O4为微球内核,壳聚糖为磁性微球的外壳,分别通过化学共转化法和乳液交联法制备磁性壳聚糖微球。通过傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、扫描电镜(SEM)、热重分析仪(TGA)和X射线衍射仪(XRD)对交联后的磁性壳聚糖微球进行结构和形貌等的分析,均表明Fe3O4已成功的被包裹于微球的内部。通过化学共转化法和乳液交联法的对比,乳液交联法不但操作简单,而且微球的分散性和磁性也都明显优于化学共转化法。
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