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紫外光交联的胶原/纤维素气凝胶的制备及性能

         
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生物质基气凝胶不仅具有传统气凝胶的优异性能,还保持了生物质出色的生物相容性、生物降解性和亲水性,具有广阔的应用前景。以酶解法制备的胶原蛋白(猪源)和羧基化纳米纤维素为原料(胶原蛋白∶羧基化纳米纤维素质量比为7∶3),利用清洁高效的紫外光(UV-365 nm)进行照射交联,成功制备了一种稳定多孔的三维气凝胶。重点研究了交联时间、交联方式对于胶原/纤维素气凝胶结构与性能的影响。从扫描电子显微镜图可以明显看出,纤维素在交联的胶原蛋白片层间形成搭接桥梁结构,有效提升了三维网络结构的稳定性。傅里叶变换红外光谱、热重分析及X射线衍射等分析手段证明短时间紫外照射(UV-2 h)可以有效提升胶原/纤维素气凝胶的性能,且不会对其微观结构产生破坏。紫外光照射交联的胶原/纤维素气凝胶表现出优异的物理特征,包括低体积密度(28.7 mg/cm3)、高孔隙率、机械稳定性(100次稳定循环)。

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