大豆分離蛋白-納米銀復合物和大豆分離蛋白原子轉移自由基聚合的研究.pdf

1、大豆分離蛋白是一種天然大分子，并可用于環(huán)境友好、可降解材料。本文關注于大豆分離蛋白-納米銀復合物和大豆分離蛋白的原子轉移自由基聚合物研究。 本文第一部分研究了一種制備大豆分離蛋白-納米銀復合物(SoyProtein Isolate-Silver Nanoparticle Composite，SPI-Ag)的簡單方法。常溫下，通過對Ag+與大豆分離蛋白(SoyProteinIsolate，SPI)水溶液進行紫外光照得到大豆分離蛋白

2、-納米銀復合物。不需要另外添加任何還原劑和保護劑，產(chǎn)物具有較高的穩(wěn)定性，納米銀顆粒粒徑分布較均勻。采用透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見光分光光度計(UV-Vis)、X-射線衍射(XRD)、傅立葉紅外分光光度計(FTIR)和熒光分光光度計(FL)用于產(chǎn)物的表征。TEM結果表明，實驗所得納米銀粒子平均粒徑為13.5nm，分布較窄。大豆分離蛋白-納米銀復合物在430nm左右處有吸收，證明得到納米銀。隨著反應時間增加，復合物紫外-可見吸收峰

3、位置有紅移的趨勢，粒徑由12nm增加至13.5nm，紫外吸收峰位置發(fā)生紅移，從420nm增至430nm。采用紅外(FTIR)和熒光(FL)對紫外光照法制備大豆分離蛋白-納米銀復合物的機理進行了探索，結果表明，紫外光照起重要作用，在光化學反應和還原反應下得到納米銀。激光光散射表征表明在12nm和122nm左右出現(xiàn)兩個吸收峰，分別對應于納米銀和蛋白質的貢獻，隨著光照時間增加，12nm處峰強增加，122nm處峰強減弱。pH值、光照時間、以及溶

4、液濃度對產(chǎn)物性質影響較大。 納米銀的抗菌性能遠大于傳統(tǒng)的銀系殺菌劑，大豆分離蛋白-納米銀復合物對具有代表性的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌菌種的有良好抑菌效果，通過改變實驗條件實現(xiàn)可控抑菌。 本文第二部分研究了大豆分離蛋白的ATRP接枝聚合，通過酰胺化反應在大豆分離蛋白(SPD表面引入溴原子，合成了大分子引發(fā)劑SPI-Br，以CuCl和bpy為催化體系，通過原子轉移自由基聚合法(ATRP)合成了大豆分離蛋白-g-聚甲基丙烯酸2

5、-羥乙酯(SPI-g-PHEMA)。用FTIR、13C-NMR、GPC對大分子引發(fā)劑、接枝產(chǎn)物和接枝物降解鏈進行結構和分子量表征，結果表明，得到了表面接枝聚甲基丙烯酸2.羥乙酯長鏈的大豆分離蛋白接枝聚合物。XPS分析證明SPI-Br大分子引發(fā)劑成功制備，得到制備大分子引發(fā)劑所用2-溴異丁酰澳與大豆分離蛋白的合適用量。13C-NMR圖譜和元素分析得到SPI—Br中引發(fā)點濃度為0.15mmol／g。采用相同的引發(fā)體系、單體等分別在水、水／醇

6、、醇反應介質體系和本體聚合對比實驗，結構表明水相的ATRP聚合對于本實驗體系最為適合。PHEMA接枝鏈純化后進行GPC表征，分子量為1.2x104，分子量分布為1.12左右。2-溴異丁酰溴固定到SPI上具有較強引發(fā)能力。 用紫外分光光度計(UV)、熒光分光光度計、Zeta電位表征了接枝產(chǎn)物的溶液性質。復合物DSC表征結果表明SPI-g-PHEMA在112℃左右處出現(xiàn)一個轉變峰歸屬于PHEMA，佐證反應成功。透射電鏡(TEM)表征