利用角蛋白制備功能材料的研究.pdf

1、角蛋白是蛋白質(zhì)的一種，廣泛存在于人和動物的表皮、毛發(fā)以及動物的蹄、殼、爪、角等中。角蛋白具有生物可降解性、生物兼容性、無毒、價格低廉等優(yōu)點，可以用作傷口敷料，起到抵抗細(xì)菌活性和加速傷口愈合的作用。因而具有很大的回收利用價值。目前，世界上大量的角蛋白原材料被廢棄，如沒有紡織價值的羊毛、廢棄雞羽毛和頭發(fā)等，沒能得到廣泛有效的利用，造成了資源的嚴(yán)重浪費和環(huán)境污染。為了回收資源和保護環(huán)境，本文以羊毛和人發(fā)為原料開發(fā)了一種質(zhì)子導(dǎo)電膜材料和新型角蛋

2、白載體緩釋尿素肥料，并對其性能進行了考察，并在前人研究還原角蛋白膜的基礎(chǔ)上，考察了還原角蛋白膜的性能和氧化條件對膜性能的影響。 ⑴系統(tǒng)研究了角蛋白質(zhì)子導(dǎo)電膜，考察了直接氧化法、溶脹后氧化法、還原后氧化法和溶脹后還原氧化法中的氧化條件對電導(dǎo)率的影響。實驗結(jié)果表明電導(dǎo)率隨氧化條件的變化通常呈先升高后降低的趨勢，并且四種氧化法中溶脹后還原氧化法的最大電導(dǎo)率值最高，羊毛和頭發(fā)的最大電導(dǎo)率分別能達到3.19×10-3S·cm-1和8.35

3、×10-3S·cm-1。我們還考察了模壓工藝對電導(dǎo)率的影響，結(jié)果表明，模壓壓強、模壓溫度、粉料質(zhì)量、粉料尺度等對電導(dǎo)率均有影響。我們還測試了與電導(dǎo)率相關(guān)的角蛋白膜的甲醇透過系數(shù)，結(jié)果表明頭發(fā)和羊毛質(zhì)子導(dǎo)電膜的甲醇透過系數(shù)均能達到10-6cm2.S-1以下，適當(dāng)?shù)闹苽錀l件可使其低于Nafion膜的甲醇透過系數(shù)。我們還考察了膜的力學(xué)性能、氫氣透過率、含水率和膜密度，結(jié)果表明模壓條件對以上性能均有影響。 ⑵考察了三種氧化條件下的還原角

4、蛋白膜的巰基交聯(lián)情況。結(jié)果表明氧化條件越強烈，膜的交聯(lián)程度越好，膜的含水率越低，力學(xué)性能越強，阻氫性能越好。 ⑶制備了以角蛋白作為載體的新型尿素緩釋肥料，并考察了變性處理后角蛋白粉料對土壤性質(zhì)的影響及緩釋肥料的淋溶速率。結(jié)果表明，變性后角蛋白粉料比未經(jīng)處理的角蛋白原料易于降解。角蛋白在降解過程中可提高土壤內(nèi)生物活性，使土壤中礦質(zhì)氮增加、呼吸作用增強，同時還可以調(diào)節(jié)土壤pH值，提高土壤中的陽離子交換容量。角蛋白載體緩釋尿素肥料的淋