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氧化羧甲基纤维素钠改性胶原膜的制备及表征
被引量:
8
1
作者
田振华
王颖
《皮革科学与工程》
CAS
北大核心
2020年第4期7-12,共6页
采用不同用量的交联剂-氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对胶原[m(OCMC)∶m(胶原)=0~10∶1]溶液进行改性,制备均一的改性胶原膜,并对其物理化学性质进行表征。红外光谱显示,改性胶原与纯胶原的结构基本一致,具有完整的三股螺旋结构,但胶原分子...
采用不同用量的交联剂-氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对胶原[m(OCMC)∶m(胶原)=0~10∶1]溶液进行改性,制备均一的改性胶原膜,并对其物理化学性质进行表征。红外光谱显示,改性胶原与纯胶原的结构基本一致,具有完整的三股螺旋结构,但胶原分子间氢键作用被削弱。通过对胶原膜的热稳定性、溶胀率和接触角分析发现,其理化性质的变化与交联剂的用量密切相关。当m(OCMC)∶m(胶原)≤5∶1时,随着OCMC用量的增大,胶原氨基与OCMC醛基之间交联作用显著上升,使得胶原膜的热变性温度和接触角分别由86.6℃和87.0°大幅上升至98.4℃和105.0°,溶胀率由880%下降到448%,胶原氨基被大量消耗。因此,当m(OCMC)∶m(胶原)> 5∶1时,即使交联剂用量成倍增加,胶原膜的热变性温度和接触角仅分别上升2.5℃和3.1°,溶胀率仅下降62%。
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关键词
胶原
氧化羧甲基纤维素钠
交联改性
理化性质
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职称材料
基于二维红外技术研究氧化羧甲基纤维素钠/胶原的相互作用及热稳定性
被引量:
2
2
作者
田振华
何静瑄
+2 位作者
王颖
段炼
李从虎
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期2782-2788,共7页
采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)作为交联剂,对胶原溶液进行改性并采用二维红外技术分析OCMC与胶原之间的相互作用及其对胶原热稳定性的影响。一维红外图谱显示OCMC交联改性对胶原的主要特征吸收峰即酰胺Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ带的峰位与强度无明显影...
采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)作为交联剂,对胶原溶液进行改性并采用二维红外技术分析OCMC与胶原之间的相互作用及其对胶原热稳定性的影响。一维红外图谱显示OCMC交联改性对胶原的主要特征吸收峰即酰胺Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ带的峰位与强度无明显影响;改性前后胶原的酰胺Ⅲ带与1455 cm^(-1)处吸光度的比值A_(Ⅲ)/A_(1455)均接近于1.000,以上结果显示交联键的引入不会破坏胶原的三股螺旋结构,但无法获知胶原与OCMC之间的相互作用及胶原结构的变化。以OCMC用量为外扰条件建立二维红外相关图谱,进一步分析两者间相互作用。结合胶原结构与OCMC中基团的响应强度及顺序可知:OCMC首先通过羧基与胶原中精氨酸的胍基或赖氨酸的氨基发生静电作用,随后醛基与胶原氨基之间发生希夫碱反应;两者之间相互作用以希夫碱反应为主。由于静电作用与交联键的引入,改性后胶原的热稳定性得到提升。随着温度的升高,纯胶原与改性胶原的特征吸收峰均发生红移且A_(Ⅲ)/A_(1455)值不断降低,说明两者在升温过程中其氢键不断减弱,导致三股螺旋发生解旋,但与纯胶原相比,改性胶原特征吸收峰的红移程度与A_(Ⅲ)/A_(1455)值降低幅度较小,证实了改性后胶原的热稳定性有所提高。胶原与改性胶原在升温过程中结构变化的分析结果表明:改性前后胶原二级结构的崩塌均表现为三股螺旋结构被破坏转变成无规卷曲结构;然而在测试温度范围内,三股螺旋结构对温度的敏感度及响应顺序发生明显变化:(1)对于纯胶原,对温度最为敏感的结构是胶原的螺旋结构,而改性胶原的无规卷曲结构是最为敏感的、最不敏感的结构是胶原螺旋结构,反映出改性后胶原的螺旋结构得到稳定;(2)改性后胶原螺旋结构对温度的响应发生滞后,进一步证实胶原的稳定作用主要归功于三股螺旋结构的加固。
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关键词
胶原
结构
热稳定性
氧化羧甲基纤维素钠
二维红外光谱
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职称材料
邻二醇羟基氧化对纤维素基保水材料的性能影响及应用
3
作者
杨晨
贾睿
+3 位作者
马欢
刘娅莉
WILBERFORCE Agbley
邢建宇
《化学工程》
2025年第11期32-37,共6页
邻二醇羟基是多糖类生物质中的常见结构,其氧化改性可增加官能团种类,提升多糖类生物质材料的性能。使用过硫酸铵氧化CMC(羧甲基纤维素)中的邻二醇羟基,得到OCMC(氧化羧甲基纤维素),使之与PAA(聚丙烯酸)复合,制备出OCMC/PAA复合凝胶。通...
邻二醇羟基是多糖类生物质中的常见结构,其氧化改性可增加官能团种类,提升多糖类生物质材料的性能。使用过硫酸铵氧化CMC(羧甲基纤维素)中的邻二醇羟基,得到OCMC(氧化羧甲基纤维素),使之与PAA(聚丙烯酸)复合,制备出OCMC/PAA复合凝胶。通过SEM、FT-IR等表征手段对制备的OCMC/PAA复合凝胶进行表征,并对其进行多种条件下的吸水、保水及黏附性实验。结果表明:邻二醇羟基氧化形成更多的醛基及羧基官能团,使OCMC/PAA复合凝胶具有优良的保水性能,相较于纯PAA凝胶及CMC/PAA复合凝胶,保水性能分别提高了31.86%和21.98%。另外,邻二醇羟基氧化使OCMC/PAA复合凝胶同时具备良好的黏附性能,在土壤中使用,可将黄土的土壤流失率从37.32%降低到14.79%。研究结果可进一步提升纤维素衍生化的应用,并对生物质材料的改性及新型保水材料的研发提供思路。
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关键词
邻二醇羟基
水凝胶
氧化羧甲基纤维素钠
土壤改良剂
保水性
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职称材料
胶原自组装与化学交联制备水凝胶及其性能表征
被引量:
2
4
作者
田振华
何静瑄
王颖
《陕西科技大学学报》
北大核心
2021年第3期1-6,13,共7页
借助胶原(Col)自组装制备水凝胶并采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对其交联改性.红外图谱表明改性前后胶原均具有完整三股螺旋结构.当OCMC∶Col(w/w)≤0.3∶1时,相邻胶原纤维交联形成“纤维单元”,热变性温度(Td)和储能模量(G′)分别从47....
借助胶原(Col)自组装制备水凝胶并采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对其交联改性.红外图谱表明改性前后胶原均具有完整三股螺旋结构.当OCMC∶Col(w/w)≤0.3∶1时,相邻胶原纤维交联形成“纤维单元”,热变性温度(Td)和储能模量(G′)分别从47.0℃、101.3 Pa增加至52.1℃、112.1 Pa;当0.3∶1<OCMC∶Col(w/w)≤5∶1时,交联度提高至43.9%,多个纤维单元进一步交联聚集,Td和G′分别提高7.0℃、23.9 Pa,形变率降低5.1%;当OCMC∶Col(w/w)>5∶1后,交联剂虽翻倍增加,但纤维排列已非常紧密,因此Td、G′及形变率的变化量仅为2.6℃、5.0 Pa和0.1%.
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关键词
胶原水凝胶
氧化羧甲基纤维素钠
自组装
交联
性能
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职称材料
题名
氧化羧甲基纤维素钠改性胶原膜的制备及表征
被引量:
8
1
作者
田振华
王颖
机构
陕西科技大学轻工科学与工程学院
轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)
出处
《皮革科学与工程》
CAS
北大核心
2020年第4期7-12,共6页
基金
国家自然科学基金项目(21706151)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-027)
轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)开放课题(2018QGSJ02-16)。
文摘
采用不同用量的交联剂-氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对胶原[m(OCMC)∶m(胶原)=0~10∶1]溶液进行改性,制备均一的改性胶原膜,并对其物理化学性质进行表征。红外光谱显示,改性胶原与纯胶原的结构基本一致,具有完整的三股螺旋结构,但胶原分子间氢键作用被削弱。通过对胶原膜的热稳定性、溶胀率和接触角分析发现,其理化性质的变化与交联剂的用量密切相关。当m(OCMC)∶m(胶原)≤5∶1时,随着OCMC用量的增大,胶原氨基与OCMC醛基之间交联作用显著上升,使得胶原膜的热变性温度和接触角分别由86.6℃和87.0°大幅上升至98.4℃和105.0°,溶胀率由880%下降到448%,胶原氨基被大量消耗。因此,当m(OCMC)∶m(胶原)> 5∶1时,即使交联剂用量成倍增加,胶原膜的热变性温度和接触角仅分别上升2.5℃和3.1°,溶胀率仅下降62%。
关键词
胶原
氧化羧甲基纤维素钠
交联改性
理化性质
Keywords
collagen
oxidized sodium carboxymethylcellulose
cross-linking modification
physicochemical property
分类号
TS512 [轻工技术与工程—皮革化学与工程]
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职称材料
题名
基于二维红外技术研究氧化羧甲基纤维素钠/胶原的相互作用及热稳定性
被引量:
2
2
作者
田振华
何静瑄
王颖
段炼
李从虎
机构
陕西科技大学轻工科学与工程学院
轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)
西南大学桑蚕纺织与生物质科学学院
安庆师范大学生命科学学院
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第9期2782-2788,共7页
基金
国家自然科学基金项目(21706151,22008201)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-027)资助。
文摘
采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)作为交联剂,对胶原溶液进行改性并采用二维红外技术分析OCMC与胶原之间的相互作用及其对胶原热稳定性的影响。一维红外图谱显示OCMC交联改性对胶原的主要特征吸收峰即酰胺Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ带的峰位与强度无明显影响;改性前后胶原的酰胺Ⅲ带与1455 cm^(-1)处吸光度的比值A_(Ⅲ)/A_(1455)均接近于1.000,以上结果显示交联键的引入不会破坏胶原的三股螺旋结构,但无法获知胶原与OCMC之间的相互作用及胶原结构的变化。以OCMC用量为外扰条件建立二维红外相关图谱,进一步分析两者间相互作用。结合胶原结构与OCMC中基团的响应强度及顺序可知:OCMC首先通过羧基与胶原中精氨酸的胍基或赖氨酸的氨基发生静电作用,随后醛基与胶原氨基之间发生希夫碱反应;两者之间相互作用以希夫碱反应为主。由于静电作用与交联键的引入,改性后胶原的热稳定性得到提升。随着温度的升高,纯胶原与改性胶原的特征吸收峰均发生红移且A_(Ⅲ)/A_(1455)值不断降低,说明两者在升温过程中其氢键不断减弱,导致三股螺旋发生解旋,但与纯胶原相比,改性胶原特征吸收峰的红移程度与A_(Ⅲ)/A_(1455)值降低幅度较小,证实了改性后胶原的热稳定性有所提高。胶原与改性胶原在升温过程中结构变化的分析结果表明:改性前后胶原二级结构的崩塌均表现为三股螺旋结构被破坏转变成无规卷曲结构;然而在测试温度范围内,三股螺旋结构对温度的敏感度及响应顺序发生明显变化:(1)对于纯胶原,对温度最为敏感的结构是胶原的螺旋结构,而改性胶原的无规卷曲结构是最为敏感的、最不敏感的结构是胶原螺旋结构,反映出改性后胶原的螺旋结构得到稳定;(2)改性后胶原螺旋结构对温度的响应发生滞后,进一步证实胶原的稳定作用主要归功于三股螺旋结构的加固。
关键词
胶原
结构
热稳定性
氧化羧甲基纤维素钠
二维红外光谱
Keywords
Collagen
Structure
Thermal stability
Oxidized carboxymethyl cellulose
Two-dimensional infrared spectroscopy
分类号
O657.3 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
邻二醇羟基氧化对纤维素基保水材料的性能影响及应用
3
作者
杨晨
贾睿
马欢
刘娅莉
WILBERFORCE Agbley
邢建宇
机构
长安大学水利与环境学院
出处
《化学工程》
2025年第11期32-37,共6页
基金
陕西省教育厅科学研究计划项目(22JE003)。
文摘
邻二醇羟基是多糖类生物质中的常见结构,其氧化改性可增加官能团种类,提升多糖类生物质材料的性能。使用过硫酸铵氧化CMC(羧甲基纤维素)中的邻二醇羟基,得到OCMC(氧化羧甲基纤维素),使之与PAA(聚丙烯酸)复合,制备出OCMC/PAA复合凝胶。通过SEM、FT-IR等表征手段对制备的OCMC/PAA复合凝胶进行表征,并对其进行多种条件下的吸水、保水及黏附性实验。结果表明:邻二醇羟基氧化形成更多的醛基及羧基官能团,使OCMC/PAA复合凝胶具有优良的保水性能,相较于纯PAA凝胶及CMC/PAA复合凝胶,保水性能分别提高了31.86%和21.98%。另外,邻二醇羟基氧化使OCMC/PAA复合凝胶同时具备良好的黏附性能,在土壤中使用,可将黄土的土壤流失率从37.32%降低到14.79%。研究结果可进一步提升纤维素衍生化的应用,并对生物质材料的改性及新型保水材料的研发提供思路。
关键词
邻二醇羟基
水凝胶
氧化羧甲基纤维素钠
土壤改良剂
保水性
Keywords
vicinal diols
hydrogel
sodium carboxymethyl cellulose oxide
soil-amendment
water retention property
分类号
TQ314 [化学工程]
TQ352 [化学工程—高聚物工业]
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职称材料
题名
胶原自组装与化学交联制备水凝胶及其性能表征
被引量:
2
4
作者
田振华
何静瑄
王颖
机构
陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级实验教学示范中心
出处
《陕西科技大学学报》
北大核心
2021年第3期1-6,13,共7页
基金
国家自然科学基金项目(21706151)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2019JQ-027)
轻化工程国家级实验教学示范中心(陕西科技大学)开放课题(2018QGSJ02-16)。
文摘
借助胶原(Col)自组装制备水凝胶并采用氧化羧甲基纤维素钠(OCMC)对其交联改性.红外图谱表明改性前后胶原均具有完整三股螺旋结构.当OCMC∶Col(w/w)≤0.3∶1时,相邻胶原纤维交联形成“纤维单元”,热变性温度(Td)和储能模量(G′)分别从47.0℃、101.3 Pa增加至52.1℃、112.1 Pa;当0.3∶1<OCMC∶Col(w/w)≤5∶1时,交联度提高至43.9%,多个纤维单元进一步交联聚集,Td和G′分别提高7.0℃、23.9 Pa,形变率降低5.1%;当OCMC∶Col(w/w)>5∶1后,交联剂虽翻倍增加,但纤维排列已非常紧密,因此Td、G′及形变率的变化量仅为2.6℃、5.0 Pa和0.1%.
关键词
胶原水凝胶
氧化羧甲基纤维素钠
自组装
交联
性能
Keywords
collagen hydrogel
oxidized sodium carboxymethyl cellulose
self-assembly
crosslinking
characterization
分类号
O629 [理学—有机化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
氧化羧甲基纤维素钠改性胶原膜的制备及表征
田振华
王颖
《皮革科学与工程》
CAS
北大核心
2020
8
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职称材料
2
基于二维红外技术研究氧化羧甲基纤维素钠/胶原的相互作用及热稳定性
田振华
何静瑄
王颖
段炼
李从虎
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
3
邻二醇羟基氧化对纤维素基保水材料的性能影响及应用
杨晨
贾睿
马欢
刘娅莉
WILBERFORCE Agbley
邢建宇
《化学工程》
2025
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职称材料
4
胶原自组装与化学交联制备水凝胶及其性能表征
田振华
何静瑄
王颖
《陕西科技大学学报》
北大核心
2021
2
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职称材料
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