论文部分内容阅读
致力于POM/PLLA共混物的功能化,设计制备了POM/PLLA多孔纤维、氨基化POM/PLLA多孔纤维、POM/PLLA/Ag多孔纤维以及POM/PLLA/Au多孔薄膜,并对其在固定化酶、有机物催化还原反应、表面增强拉曼散射（SERS）的应用进行了探索。研究内容具体如下:（1）静电纺丝制备POM/PLLA多孔纤维通过静电纺丝技术和选择性刻蚀方法制备了具有表面多孔结构且内部存在连续贯穿多孔结构的POM/PLLA纤维。通过SEM、TEM表征纤维表面、断面的结构形貌,探讨了溶液浓度、纺丝电压、组份配比等因素对POM/PLLA纤维的结构形貌的影响,优选静电纺丝工艺实验条件。利用DSC、XRD对POM/PLLA纤维中两组份的结晶性能进行表征,分析纤维中两组份的相互作用,探索了该多孔纤维的成孔机理,并对刻蚀前后纤维的力学性能和表面亲疏水性进行表征。（2）氨基化POM/PLLA多孔纤维膜用于脂肪酶固定化通过静电纺丝和己二胺胺解PLLA相结合的方法,得到氨基修饰的多孔POM/PLLA纤维。并通过SEM、TEM、XPS、FTIR等对其结构形貌进行了考察。将氨基化POM/PLLA多孔纤维用作脂肪酶固定化的载体,确定脂肪酶在纤维膜上固定化最优条件:酶溶液浓度为1.0mg/m L,固定时间为12h。通过酶催化橄榄油乳液水解反应,确定固定化酶的最适温度为40℃,最适pH=5.0。在最适条件下固定化酶催化橄榄油乳液水解反应的最大反应速率为232.56U/mg,米氏常数为11.70 mg/m L。相比于游离酶,固定化酶的催化活性、热稳定性及重复使用性大幅提高。（3）POM/PLLA/Ag多孔纤维膜及其催化性能采用化学电镀法获得了POM/PLLA/Ag复合纤维。首先采用SnCl2/PdCl2对纤维表面进行活化处理,制备得到具有Pd纳米种子作为活性位点的纤维,然后利用葡萄糖原位还原方法在纤维表面实现了Ag纳米粒子的负载。考察了还原负载时间对Ag纳米粒子的尺寸及分散程度的影响。通过SEM、TEM对Ag纳米粒子负载前后的纤维形貌进行表征,采用XPS、TGA、XRD对Ag纳米粒子的化学价态、负载量、晶型结构等进行表征。以催化还原对硝基苯胺作为模型反应评估POM/PLLA/Ag复合纤维的催化性能,该复合纤维催化4-NA转化率达到99.7%,反应速率常数为21.25×10-3s-1。同时,重复使用4次,反应转化率均在99%以上;在连续催化试验中,该复合纤维膜连续催化240min,4-NA转化率高于90%。（4）POM/PLLA/Au多孔薄膜作为SERS柔性基底通过热压铸膜法制备POM/PLLA薄膜,并采用NaOH预刻蚀结合己二胺胺解方法,制备得到表面氨基化且具有三维连续贯穿多孔结构的POM/PLLA薄膜。通过SEM、TEM、FTIR及XPS对表征薄膜的形貌结构进行了表征。并利用表面氨基与Au3+的络合作用,通过原位沉积技术获得了POM/PLLA/Au多复合孔薄膜。通过XRD、XPS、UV-Vis对Au纳米粒子的晶型结构、化学价态及聚集形态进行了表征。考察了还原负载时间对Au纳米粒子沉积量的影响,并考察了POM/PLLA/Au对罗丹明6G（R6G）拉曼信号的增强效果,结果表明该基底对R6G最低检测浓度可达到10-14M,增强因子为1.54×109且检测结果具有较好的重复性。