离子液体下丝素蛋白膜的制备及其性能研究

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1、离子液体下丝素蛋白膜的制备及其性能研究学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：青岛科技大学研究生学位论文lIIIIIIIIIIIIIiklIIIMJlIIIJlUlIIIIIIIY2553173离子液体下丝素蛋白膜的制备及其性能研究摘要丝素蛋白是一种天然高分子纤维蛋白，离子液体是一种新兴的对环境友好的绿色溶剂，它为丝素蛋白的加工、综合应用等提供了新的途径和思路。本文首先合成了十几种离子液体，从中筛选出对丝素蛋白具有良好溶解性能的离子液体一l一丁基一3一甲基咪唑醋酸盐([Bmim]AC)，并对其进行了表征。考察了丝素蛋白在该离子液体中的溶解特性及在离子液体中的溶解温度和溶解时

2、间，结果表明在75℃下，溶解840min，该离子液体对丝素蛋白的溶解能力达到15％(质量分数)。采用XRD和FT-IR对丝素蛋白和再生的丝素蛋白进行表征，发现再生丝素蛋白的构象以u．螺旋为主，丝素蛋白在溶解过程中没有发生衍生化，[Bmim]AC离子液体是丝素蛋白的优良溶剂。分析了丝素蛋白在[Bmim]AC中的溶解机理。对丝素蛋白腐子液体的流变性能做了相应的研究，结果显示：随着溶液浓度的增大，流动类型从牛顿型变为非牛顿型，剪切速率朝低速率方向移动，浓度过高，会使体系流动性下降，浓度为10％的粘流活化能为37．56KJ／mol，当浓度达到15％的时候，粘流活化能变为41．15KJ／tool

3、，可以看出随着溶液浓度的增大，粘流活化能越大，对温度的敏感性越大，在使用高浓度的溶液进行实验时，要保证溶液温度的稳定性；随着温度的升高．溶液的表观黏度下降，临界剪切速率的值向着高剪切速率的方向移动。由此可知，在一定的频率范围内，溶液没有产生凝胶点，溶液的稳定性能较好，当溶液浓度为15％时，有利于其今后的成膜。采用玻璃板刮膜，乙醇作为凝固剂制备出经离子液体再生后的丝素蛋白膜，并与传统方法再生的丝素蛋白膜对比，优化工艺条件，制备出的膜断裂强度达到12．72MPa，溶胀率为23．25％，孑L隙率为45．05％，综合来看要优于传统膜。对再生膜进行了SEM、FT-IR、XRD、TGA等测试，说明

4、丝素蛋白在离子液体中是直接溶解的，没有发生衍生化的反应，再生膜都含有SilkI和SilkII两种结构，但与天然丝素蛋白相比，经离子液体再生的丝素蛋白膜的热稳定性能有所下降。通过MTT法对再生膜做了生物相容性测试，结果发现离子液体再生丝素蛋白膜活细胞数目明显比传统膜多，所制备的离子液体再生丝素蛋白膜材料可以在一定浓度范围内应用在细胞中，HeLa细胞能在膜上黏附成长，具有良好的细胞相容性，为该膜材料在生物领域的进一步研究和应用提供了现实基础。关键词：离子液体；丝素蛋白；溶解；再生膜；流变性；生物相容性离子液体下丝素蛋白膜的制各及其性能研究Ⅱ青岛科技大学研究生学位论文THESTUDYONPR

5、EPARATIoNoFSILKFIBRoINFILMINIONICLIQUIDANDITSPROPERTIESABSTRACTSilkfibroinisanaturalpolymerfibrin，theionicliquidisanewenvironmentallyfriendlygreensolvent，itbecamefibroinprocessing，andintegratedapplicationprovidesnewwaysandideas．Aseriesofbasicionicliquidsweresynthesizedandan[Bmim]ACionicliquidwit

6、hgooddissolvingcapacityforsilkfibroinwasselected．Thedissolvingpropertiesofsilkfibroininthe【Bmim]ACionicliquidwereresearched．Theresultsshowedthatunder75℃．thelargestdissobulitycouldreachto15％．nestructuresofnatureandregeneratedsilkfibroinwerecharacterizedbyX-raydiffraction(XRD)andFouriertransformin

7、fraredspectroscopyfiT-m)，silkfibroininthedissolutionprocessdoesn’tderivatization．Therefore，【Bmim]ACionicliquidistheexcellentsolventforsilkfibroin．Thedissolvemechanismofsilkfibroininthe[Bmim]ACwasanalysized．Therheologicalprop