酵母菌的致孔作用对PVA/CMC水凝胶性能的影响

利用酵母菌发泡制备了聚乙烯醇/羧甲基纤维素多孔水凝胶(D-PC)，采用FTIR对其化学结构进行了表征和Zeta电位分析共同证明了酵母菌和材料之间的相互作用；利用SEM和BET分别对其三维网络结构进行了观察以及比表面积、孔径进行了测定；研究了D-PC在不同条件下对亚甲基蓝(MB)的去除，通过纤维素降解酶实验测试了D-PC的降解性。研究结果表明：酵母菌通过静电作用包覆在D-PC内；随着酵母菌量的增加，D-PC的比表面积增大、平均孔径减小；D-PC对MB的去除机制以化学吸附为主，且吸附动力学符合伪二级动力学方程；去除效率随着酵母菌的增加而增大，随着pH、温度的增加先增大后减小；一定条件下D-PC能降解水凝胶中的聚乙烯醇。     

纳米纤维素纤维凝胶特性及其应用

纳米纤维素纤维在水溶液中可以通过物理缠绕以及氢键结合的方式形成具有稳定三维网络结构的水凝胶。纳米纤维素水凝胶具有无毒性及良好的生物相容性,在生命科学领域应用前景广阔。而纳米纤维素气凝胶保持凝胶的三维网络结构,其高比表面积、低密度及优异的隔热性能等在建筑、能源电子器件、油水分离等领域也同样有着巨大的应用潜力。本文从纳米纤维素基本特性、纳米纤维素水凝胶、纳米纤维气凝胶研究及应用情况进行了介绍,并分别对纳米纤维素水凝胶与气凝胶的优异性能及应用进展进行了总结。     

纤维素基水凝胶的制备及其应用研究进展

随着对环境问题的日益重视,天然产物水凝胶因其生物相容性、生物降解性和丰富性,受到研究人员的关注。纤维素是一种自然界含量最丰富的含有多羟基的天然聚合物,由其制备的纤维素基水凝胶具有无毒、高吸水性、生物相容性和易降解性,且原料廉价易得,因此可应用于多种领域。本文概述了纤维素基水凝胶的制备方法、理化特性及其在生物医学(药物输送、组织工程和伤口愈合、医疗保健和卫生产品)、农业、吸附材料和智能材料等领域的应用。     

基于微生物和纳米TiO2的双负载核壳水凝胶的制备及性能

设计了能同时利用微生物和光催化剂,分步逐级降解亚甲基蓝(MB)的多功能双负载核壳水凝胶,核为聚乙烯醇和羟乙基纤维素包覆酵母菌,壳为海藻酸钠和钙离子负载纳米TiO2.SEM结果表明,核壳结构清晰可辨;显微镜照片和荧光标记照片证明了核中酵母菌的存在;XRD结果证明了壳中纳米TiO2的负载;FTIR、XPS结果证实了核壳结构的分子间存在着相互作用力.考察了在TiO2和酵母菌不同用量下制备的水凝胶对MB的分步降解效果,壳中纳米TiO2用量越高,水凝胶对MB的降解率越大,最高可达96.65％;而随着酵母菌用量的增加,水凝胶对MB的降解率先增大后减小.在使用4次后,水凝胶对MB的降解率仍有68.97％.     

细菌纤维素基水凝胶的制备及传感器应用进展

概述了细菌纤维素和水凝胶两种材料的优势,综述了功能性细菌纤维素水凝胶的制备及其功能化方法,介绍了原位合成法、异位合成法中的浸渍法、溶解再生法的原理、优缺点及相关研究进展。基于细菌纤维素水凝胶具有优异的机械性能、生物相容性、可降解性和可修饰性等诸多特性,总结了细菌纤维素基水凝胶在传感器领域的最新进展,包括应变传感器、pH传感器和热传感器、电响应传感器、湿度传感器。最后对细菌纤维素基水凝胶的发展前景进行了展望。     

羧基化改性纤维素凝胶球的制备和表征

以微晶纤维素为原料,利用NaOH/尿素体系对微晶纤维素进行溶解,得到再生纤维素溶液。采用滴定悬浮的方法制备纤维素水凝胶球,采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）/NaBr/NaClO选择性氧化体系对纤维素水凝胶球进行氧化处理,获得羧基化改性纤维素水凝胶球,冷冻干燥得到羧基化改性纤维素气凝胶球。研究结果表明：羧基化改性纤维素水凝胶球的含水量为95.64%,吸附4h,亚甲基蓝的吸附量达到6.97mg/g。对羧基化改性纤维素气凝胶球进行傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和扫描电子显微镜（SEM）表征分析,在1600cm^-1处出现了CO的伸缩振动峰,TEMPO的选择性氧化对样品起到羧基化改性作用,羧基化改性纤维素气凝胶增加了球形气凝胶的表面通透性,内部仍呈现网络结构,羧基化改性纤维素气凝胶球的密度为0.038g/cm³。     

细菌纤维素纳米支架材料生物酶解的初步研究

对细菌纤维素的纤维素酶解进行了单因素实验研究,探讨了酶用量、酶解时间及酶解温度等工艺条件对细菌纤维素酶解程度的影响.结果表明:在0.6%～1.6%的酶用量范围内,细菌纤维素的降解程度随酶用量的增加而提高;在0.4%～1.2%的酶用量范围内,细菌纤维素的降解程度随酶解时间的延长而提高,但是在后期增加的程度有所降低;在1～7 d的酶解时间内,细菌纤维素的降解程度随酶解时间的延长而不断提高;在45～55℃的酶解温度范围内,细菌纤维素的降解程度随温度升高呈先升后降的趋势,较适温度为50℃.     

亚临界水/二氧化碳中纤维素降解制备5-羟甲基糠醛的机理及动力学

采用气相色谱-质谱联用对亚临界水/二氧化碳二元体系中纤维素降解制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应产物进行分析,考察了纤维素降解生成5-HMF的机理,建立了纤维素降解反应的动力学方程.实验得出,在亚临界水体系以亚临界水/二氧化碳二元体系中纤维素降解生成5-羟甲基糠醛的反应均为一级反应,纤维素降解的表观活化能分别为113.32 kJ/mol和104.74 kJ/mol.     

纤维素催化转化双功能催化体系的研究进展

由于纤维素是世界上最丰富的生物质能源资源,纤维素的资源化利用是当前国内外的研究重点。迄今为止,利用酶、稀酸及超临界水对纤维素进行催化降解已有大量的研究,但是这些方法都存在明显的缺点,例如产物和催化剂分离困难、酸的强腐蚀性、废液处理难以及反应条件苛刻等。为了克服以上缺点,开发新的催化体系对纤维素进行高效降解和转化成为了当前国内外的研究热点。综述了近年来国内外纤维素催化转化双功能催化体系的研究进展。     

纤维素基水凝胶的研究进展

纤维素是世界上最丰富的天然、可再生以及可生物降解的高分子材料，在化工、材料等领域有广泛的应用。本文主要对近几年来纤维素基水凝胶的研究进展进行了归纳总结。首先，介绍了纤维素基水凝胶的研究背景。其次，列举了纤维素水基凝胶的交联方法，主要有物理交联与化学交联。其中物理交联有氢键交联、疏水性交联、离子交联等，化学交联则是酯化交联、迈克尔加成、自由基共聚合、动态共价键交联等。最后，重点介绍了纤维素基水凝胶在可降解性、生物医学性、亲水性、吸附性、导电性等领域方面的应用。此外，对于纤维素基水凝胶材料在高机械性和产业化制备等方面的发展进行了展望。