论文总字数：14701字

摘 要

采用壳聚糖、聚乙烯醇（PVA）、聚乙二醇（PEG）为原料，用冰醋酸作为溶解壳聚糖的试剂，以水作为连续相通过溶液聚合法制备水凝胶。通过冷冻解冻的三次循环，实现壳聚糖和聚乙烯醇（PVA）之间的氢键连接。创新点是水凝胶是通过简单的氢键进行交联，是一种物理交联，不存在化学反应。因为是物理交联所以可以通过氢键的断裂和重连接实现过程可逆，是一种自修复水凝胶。考察了染料浓度、水凝胶用量、制备水凝胶时聚乙二醇用量、吸附时间、对染料吸附性能的影响。

关键词：壳聚糖；聚乙二醇；聚乙烯醇；吸光度

The Preparation and Application of Chitosan Hydrogel

Abstract

Using chitosan, polyvinyl alcohol (PVA), polyethylene glycol (PEG) raw materials,With water as the continuous phase water gel which was prepared by solution polymerization.By freeze thawing cycle several times, the realization of hydrogen bonds between chitosan and polyvinyl alcoholPVA.Innovation is hydrogels are cross-linked through simple hydrogen bond, is a kind of physical crosslinking, there is no chemical reaction.Because is a physical crosslinking can reconnect implementation process through hydrogen bond rupture and reversible,is a kind of self-healing hydrogels. The effects of dye concentration, dosage, the ways of preparation of hydrogen on the adsorption time, the dosage of polyethylene glycol have been studied.

Key words : Chitosan; Polyethylene glycol; Poly (vinyl alcohol); Absorbance

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 水凝胶的应用 1

1.2.1 水凝胶在医药生物的应用 1

1.2.2 水凝胶在形状记忆材料上的发展 1

1.2.3 水凝胶在保水抗旱的应用 1

1.3 水凝胶在国内外的发展状况 2

1.3.1 水凝胶在国外的发展状况 2

1.3.2 水凝胶在国内的发展状况 2

1.4 物质性质 2

1.4.1 壳聚糖的性质 2

1.4.2 聚乙二醇（PEG）的性质 2

1.4.3 聚乙烯醇 3

1.5 壳聚糖水凝胶的制备与原理 4

第二章 实验部分 5

2.1 实验原料、试剂、仪器 5

2.2 壳聚糖水凝胶的制备流程 5

2.3 壳聚糖水凝胶的具体制备步骤 6

2.3.1 壳聚糖溶液的制备 6

2.3.3 壳聚糖水凝胶的配置 6

3.1 吸附性试验测试 8

3.1.1 吸附溶液的配置 8

3.1.2 吸附性能测试 8

3.1.3 配置的不同浓度茜素绿溶液的吸光度 8

3.2 相同质量的壳聚糖水凝在不同时间下对吸光度的影响 9

3.3 相同质量的壳聚糖水凝胶在不同浓度的茜素绿中吸光度的变化 11

3.4 在相同浓度的茜素绿下，不同质量的壳聚糖水凝胶对吸光度的影响 12

3.7 聚乙烯醇的红外谱图 16

第四章 结论与展望 18

4.1 结论 18

4.2 展望 18

致谢 19

参考文献 20

第一章 引言

1.1 背景

随着生物工程与化学化工不断地发展，其中在生物以及医药学领域，壳聚糖水凝胶因为其特性，在越来越多的方面得到了应用与发展。壳聚糖又叫做脱乙酰甲壳素，壳聚糖是由几丁质通过脱乙酰化反应之后所得到的产物。

自壳聚糖被发现以来，在我们的身边诸多领域有着重大的进展，如在医药、水处理、化妆品、生化和生物医学工程等方面。壳聚糖是一种天然的高分子材料对人体无毒无害，因此具有很多优良性质，如，生物相容性、安全性、可降解性等等。水凝胶与壳聚糖有着诸多相似的性质，在医药、生物等众多领域有着重要的作用与地位。^[1]

因此，本论文对以壳聚糖为原料，采用物理交联的方法制作水凝胶，并对壳聚糖水凝胶的吸附能力进行测定。

1.2 水凝胶的应用

1.2.1 水凝胶在医药生物的应用

在自然界中，大多数的生物是以软物质形态存在的，从仿生学来看，结合两种生物体的常见形式，从而得到同时具有相当力学性能的软物质特征和流动性、有序性的液晶特性的材料，探究其与细胞的相互作用，对软组织工程仿生构建以及干细胞治疗方面有深远影响。^[2]选用物理交联的方法制备出来的壳聚糖水凝胶拥有良好的生物相容性，在软组织工程领域有着十分重大的作用。并且由于壳聚糖水凝胶拥有很好的生物相容性，因此在对携带的药物、因子或细胞具有控制释放的作用。^[3]壳聚糖水凝胶可以直接作用与人体组织，并且壳聚糖水凝胶对药物以及蛋白质的影响不大，所以壳聚糖水凝胶可以作为蛋白质载体以及药物缓释的材料，因此对于药物的研究上，壳聚糖水凝胶有着很多便捷有效的功能。壳聚糖水凝还有对pH的变化十分敏感，因此在人体内，一些区域pH的变化也会让壳聚糖水凝胶的应用更加广泛，如对于金属离子有一定的鳌合作用,有些壳聚糖水凝胶膜对pH的改变十分敏感，因此这字儿壳聚糖水凝胶可以通过调整环境的pH的来改变膜的孔径，这些水凝胶可以当分离材料来使用。^[4]

1.2.2 水凝胶在形状记忆材料上的发展

形状记忆材料是一种可以当受到外界因素（挤压，温度，溶液）影响时，对这些外界因素所带来自身改变的时候，对其自身自我调节的一种材料。这种材料在众多领域都有所使用。这种材料分为金属与非金属材料，在作为非金属材料的代表水凝胶因为其体积的收缩与膨胀的性质，在记忆材料上正在被广泛的开发和利用。

1.2.3 水凝胶在保水抗旱的应用

存在一些水凝胶拥有很强的吸水能力，因此在短期内可以吸收本身百倍乃至千倍质量的水份，因此大量运用在保水抗旱中。水凝胶因其自身优良的性能，解决了欧美众多国家的农业缺水问题。由于此类水凝胶的的以保存性、反复使用性，大大促进了农业事业的发展。^[5]

1.3 水凝胶在国内外的发展状况

1.3.1 水凝胶在国外的发展状况

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