大豆分離蛋白-納米銀復(fù)合物和大豆分離蛋白原子轉(zhuǎn)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(guān)注于大豆分離蛋白-納米銀復(fù)合物和大豆分離蛋白的原子轉(zhuǎn)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(fù)合物(SoyProtein Isolate-Silver Nanoparticle Composite，SPI-Ag)的簡(jiǎn)單方法。常溫下，通過對(duì)Ag+與大豆分離蛋白(SoyProteinIsolate，SPI)水溶液進(jìn)行紫外光照得到大豆分離蛋白

2、-納米銀復(fù)合物。不需要另外添加任何還原劑和保護(hù)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(jì)(UV-Vis)、X-射線衍射(XRD)、傅立葉紅外分光光度計(jì)(FTIR)和熒光分光光度計(jì)(FL)用于產(chǎn)物的表征。TEM結(jié)果表明，實(shí)驗(yàn)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(fù)合物在430nm左右處有吸收，證明得到納米銀。隨著反應(yīng)時(shí)間增加，復(fù)合物紫外-可見吸收峰

3、位置有紅移的趨勢(shì)，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(duì)紫外光照法制備大豆分離蛋白-納米銀復(fù)合物的機(jī)理進(jìn)行了探索，結(jié)果表明，紫外光照起重要作用，在光化學(xué)反應(yīng)和還原反應(yīng)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(gè)吸收峰，分別對(duì)應(yīng)于納米銀和蛋白質(zhì)的貢獻(xiàn)，隨著光照時(shí)間增加，12nm處峰強(qiáng)增加，122nm處峰強(qiáng)減弱。pH值、光照時(shí)間、以及溶

4、液濃度對(duì)產(chǎn)物性質(zhì)影響較大。 納米銀的抗菌性能遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的銀系殺菌劑，大豆分離蛋白-納米銀復(fù)合物對(duì)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(shí)驗(yàn)條件實(shí)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(yīng)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(zhuǎn)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(duì)大分子引發(fā)劑、接枝產(chǎn)物和接枝物降解鏈進(jìn)行結(jié)構(gòu)和分子量表征，結(jié)果表明，得到了表面接枝聚甲基丙烯酸2.羥乙酯長(zhǎng)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(diǎn)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(yīng)介質(zhì)體系和本體聚合對(duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)表明水相的ATRP聚合對(duì)于本實(shí)驗(yàn)體系最為適合。PHEMA接枝鏈純化后進(jìn)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(qiáng)引發(fā)能力。 用紫外分光光度計(jì)(UV)、熒光分光光度計(jì)、Zeta電位表征了接枝產(chǎn)物的溶液性質(zhì)。復(fù)合物DSC表征結(jié)果表明SPI-g-PHEMA在112℃左右處出現(xiàn)一個(gè)轉(zhuǎn)變峰歸屬于PHEMA，佐證反應(yīng)成功。透射電鏡(TEM)表征