论文部分内容阅读
静电纺丝技术是一种制备纳米到微米级纤维的技术,它具有成本低廉、操作简单以及功能性强等优点。在近十几年中,这一技术在生物医药、组织工程支架、过滤材料、电子器件以及纳米催化等领域引起广泛关注。环糊精是一种分子结构具有内疏水、外亲水特性的物质。在非共价键的作用下其可以广泛的与有机分子、无机分子、高分子以及金属粒子等发生主客体包合作用。正因如此,对环糊精以及环糊精超分子化学的研究热度和应用领域正逐年提高和扩大。因此,本论文旨在通过电纺丝技术与自组装技术相结合,将环糊精有序负载在纤维表面,发挥其包络功效。在本课题中,首先制备了具备环糊精高度有序排列结构的环糊精聚准轮烷。利用在均相溶液纺丝过程中两种物质的自然分相,探索并解决了环糊精在聚丙烯腈(PAN)和聚氧乙烯(PEO)两种聚合物纳米纤维表面有序排列的结构。采取多种表征方法对其在过滤和生物活性等方面进行了研究和应用。论文的主要研究内容及结论如下:实验以α-环糊精(α-CD)和聚乙二醇(PEG)为原料,利用共沉淀方法制备了具有“Channel-type"晶体结构的环糊精聚准轮烷(a-CD-PEG-PPR)。随后通过XRD、1HNMR以及TGA等手段对其结构和性质进行了表征。2、采用均一溶液电纺丝法制备了聚氧乙烯(PEO)/聚准轮烷(α-CD-PEG-PPR)核壳结构复合纳米纤维。体外细胞毒性测试MTT法和小鼠皮肤成纤维细胞培养试验结果均表明了这种纤维膜具有较好的生物相容性,在生物医学材料领域具有较好的应用前景。通过均一溶液电纺丝法制备了聚丙烯腈(PAN)/聚准轮烷(α-CD-PEG-PPR)核壳结构纳米纤维。通过扫描电镜和透视电镜分析了溶液中α-CD-PEG-PPR质量比、接收高度、纺丝电压三种因素对纤维形貌、直径以及核壳结构的影响。在表征了膜的生物相容性基础上,以酚酞为分子模型,通过紫外分光光度计考察了α-CD-PEG-PPR/PAN纤维膜的吸附能力。α-CD-PEG-PPR/PAN纤维膜的吸附能力随着复合纤维中α-CD-PEG-PPR含量的增加而提高。在吸附24h后酚酞溶液的浓度有了明显的下降,其吸附能力的范围随着α-CD-PEG-PPR含量的增加从25%增加到40%。在7天后,纤维的吸附能力达到90%。实验结果表明:α-CD-PEG-PPR/PAN纤维膜能有效过滤有机分子,在过滤和分离纯化等方面具有应用潜力。