研究目的
利用胆碱柠檬酸盐稳定的明胶-木质素薄膜开发具有优异抗菌和机械性能的环保型紫外线屏蔽材料。
研究成果
该研究成功开发出柠檬酸胆碱稳定的明胶-木质素薄膜,具有优异的紫外屏蔽、机械强度和抗菌性能。该薄膜表现出高达约45.0的防晒系数(SPF)、约200%的大延伸率和约70 MPa的拉伸强度。其合成工艺简便且易于规?;ひ瞪?,使所开发的生物基材料适用于生物医学和光学领域。
研究不足
含有离子液体和柠檬酸胆碱的薄膜相比不含离子液体的薄膜热稳定性较差(约200°C对比约260°C)。研究还指出该薄膜具有吸湿特性,这可能影响其在不同相对湿度下的机械强度。
1:实验设计与方法选择:
本研究构建了柠檬酸胆碱稳定的明胶-木质素复合薄膜。该合成工艺能耗低、采用一锅法且具有可持续性。
2:样品选择与数据来源:
以A型明胶和碱性木质素为主要原料,通过碳酸氢胆碱与柠檬酸反应合成柠檬酸胆碱。
3:实验仪器与材料清单:
包括用于力学分析的万能试验机(UTM)、热分析仪(TGA)、结构分析的衰减全反射红外光谱(ATR-IR)与粉末X射线衍射(PXRD)、表面形貌观察的光学显微镜、原子力显微镜(AFM)和场发射扫描电镜(FE-SEM),以及光学性能测试的紫外-可见分光光度计。
4:实验流程与操作步骤:
将明胶与木质素溶于去离子热水,加入柠檬酸胆碱后浇铸于聚丙烯培养皿上干燥成膜。
5:数据分析方法:
力学性能通过UTM测定,热稳定性由TGA分析,结构特性采用ATR-IR和PXRD表征,表面形貌借助光学显微镜、AFM及FE-SEM观测,光学性能利用紫外-可见光谱评估。
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