酵母菌誘導多級孔絲膠-京尼平-海藻酸鈣水凝膠及其吸附行為.pdf

1、與傳統(tǒng)水凝膠相比，超大孔或多級孔水凝膠具有更快的溶脹速度和更高的溶脹度。采用制孔劑可使水凝膠內(nèi)部產(chǎn)生孔結(jié)構(gòu)，然而一般的制孔方法如超臨界CO2、表面活性劑、二氧化硅顆?；蛱妓釟潲}等，都存在操作復雜、后處理繁瑣、成本昂貴或化學藥品殘留等限制。酵母菌是一種兼性厭氧型真菌，在有氧和無氧的條件下都會新陳代謝產(chǎn)生CO2，人類利用其進行食物的發(fā)酵制作面包、饅頭等。作為一種優(yōu)秀的微生物發(fā)泡劑，具有繁殖速度快、產(chǎn)品多樣化、來源廣泛、價格低廉和安全環(huán)保等優(yōu)

2、點。
　　本論文借鑒面包和饅頭成孔原理，將酵母菌發(fā)酵技術(shù)和離子交聯(lián)相互融合，通過酵母菌/葡萄糖的發(fā)酵制孔制備出具有多級孔結(jié)構(gòu)的海藻酸鈣凝膠膜(MIHM)。系統(tǒng)研究了不同酵母菌/海藻酸鈉質(zhì)量比對MIHM凝膠膜的外觀、孔洞形態(tài)和尺寸分布、親疏水性、熱穩(wěn)定性和吸附性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明:發(fā)酵液酵母菌/葡萄糖的引入降低了海藻酸鈣凝膠膜的透光度，但實現(xiàn)了具有多級孔、大孔套小孔結(jié)構(gòu)的海藻酸凝膠膜，孔徑尺寸為2 nm-1 mm;多級孔結(jié)構(gòu)的存

3、在和酵母菌細胞的引入，使得凝膠膜接觸角值從63.65°增107.83°，最大溶脹度從79.72下降到18.05。由于海藻酸鈉和結(jié)晶紫存在的靜電吸附作用，對濃度為10 mg/g的結(jié)晶紫吸附量達到18.40 mg/g，吸附行為符合偽一階動力學模型。
　　其次，采用全互穿網(wǎng)絡技術(shù)，在酵母菌/葡萄糖/海藻酸鈣多孔凝膠體系中引入絲膠/京尼平交聯(lián)網(wǎng)絡，制得具有雙網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的超大孔絲膠/京尼平/海藻酸鈣水凝膠(MIDH-S/G)，系統(tǒng)研究了絲膠蛋

4、白、絲膠/京尼平復合體系對MIDH-多孔凝膠的外觀、形貌、親疏水性、孔洞結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性和力學性能的影響規(guī)律，確定了京尼平對絲膠分子的交聯(lián)作用，闡述了雙網(wǎng)絡交聯(lián)機理。在此基礎上，對比分析了MIDH0、MIDH-S和MIDH-S/G三種多孔凝膠對結(jié)晶紫的吸附動力學行為，闡明了吸附機理。結(jié)果表明:所得水凝膠透光度為2.383-2.760，由于絲膠和京尼平反應前后均含大量極性基團，最大溶脹度從43.81增長到88.53，而接觸角值從81.40°