钙离子诱导的海藻酸钠/黄原胶凝胶化临界行为研究

研究了海藻酸钠/黄原胶混合体系的相行为及其对海藻酸钠-钙离子凝胶化临界行为的影响.当海藻酸钠浓度为0.5 wt%时,随着黄原胶的添加,混合体系出现相容、相分离及液晶3种不同的相行为.与纯黄原胶溶液相比,海藻酸钠/黄原胶混合溶液在更低的黄原胶浓度下开始形成液晶,这是由于混合体系中相分离的发生导致了黄原胶有效浓度升高.利用葡萄糖酸内酯(GDL)在线酸化Ca-EDTA,释放钙离子,研究了不同钙离子引入量时(f=[Ca2+]/[COO-])混合体系的黏弹性.Winter-Chambon分析发现临界凝胶点(f gel)随黄原胶浓度的增加而降低.当相分离发生时,临界凝胶点急剧降低,当液晶结构形成后,临界凝胶点呈现上升趋势.通过对比Winter-Chambon方法和临界凝胶点模量松弛法所测得的松弛临界指数(nw和nr),发现黄原胶的添加使海藻酸钠临界凝胶失去结构自相似性.相分离的发生导致临界凝胶结构排列更加致密,而液晶的出现使临界凝胶结构排列相对疏松.     

魔芋精粉与黄原胶协同相互作用及其凝胶化的研究

魔芋精粉与黄原胶均为非凝胶多糖,但二者共混可以得到凝胶．当魔芋精粉与黄原胶的共混比例为３０／７０、多糖总浓度为１％,可达到协同相互作用的最大值．同时也讨论了制备温度（Ｔｐ）和体系盐离子浓度对凝胶化的影响,并从其ＦＴＩＲ谱图上分析了这两种多糖分子间相互作用的机理．     

黄原胶的分子量

黄原胶是一种具有超高分子量的细菌胞外多糖,只溶于水中,作为增粘剂而得到广泛的应用。由于其侧链上含有可电离的三糖基团,表现出很强的聚电解质行为,因而给分子量及分子量分布的测定带来许多困难。 许多学者对黄原胶的分子量进行了研究。但由于测试方法和实验条件以及样品的差异,     

聚乙烯醇-戊二醛水凝胶的脱水行为

本文对聚乙烯醇－戊二醛水凝胶的脱水行为进行了研究。脱水与凝胶的交联密度有关。突发脱水后的过程可以用一级反应动力学描述。考察了油田应用环境下影响脱水的诸因素。     

黄原胶和瓜尔胶混合溶液及其硼砂交联体系的流变性能

本文研究了黄原胶(XG)和瓜尔胶(GG)的混合溶液及其硼砂(B)交联体系的流变性,考察了XG/GG间的“协同增效作用”以及溶液组成、pH和电解质(NaCl和CaCl 2)对其流变性的影响。结果表明,所有溶液体系均为假塑型流体,其流变曲线可用Herschel-Bulkley和Casson模型描述。XG和GG复配具有明显的“协同增粘效应”,在XG占两聚合物的质量分数w(XG)为20%和90%时协同增粘效应最强,其“协同增粘率”(R m)分别约为42%和34%。硼砂(B)可交联XG/GG混合溶液,其交联增粘效果随w(XG)的减小和硼砂质量浓度ρ(B)的增大而增大;在w(XG)=50%和ρ(B)=1.00 g/L时,“交联增粘率”可达85%。在所研究的pH值范围(6.2~10.0)内,XG/GG混合溶液的流变性基本无变化,而XG/GG/B交联体系(w(XG)=50%和ρ(B)=0.75~1.00 g/L)的表观粘度随pH值增大先升高后降低,pH=9.0时出现最大值,交联增粘率达107%。电解质可使XG/GG/B交联溶液(w(XG)=10%和ρ(B)=0.50 g/L)体系的粘度大幅下降,且CaCl 2的影响明显高于NaCl,表明交联结构的耐盐能力较差。这些结果加深了对XG/GG混合溶液流变性的认识,可为其实际应用(如在强化采油中的应用)提供依据。     

黄原胶水凝胶的分子网络模型

本文结合二次采油中作为压裂液的黄原胶水凝胶,从其成胶机理着手分析,以Carreau-Bird模型为基点,在分子网络模型中引进了吸附反应动力学项以及计及流体触变性质的函数f(t),并把自由链、迷向链及破碎网络对应力的贡献模拟成牛顿性,从而导出本构方程。方程中的参数值由凝胶的粘弹性性质及非线性物质函数决定,用有约束的优化方法进行优化后得到,模型计算的结果与实验数据大致相符。     

淀粉黄原胶交联膜的制备及载药性能测定

以马铃薯淀粉和黄原胶为单体制备得到了淀粉黄原胶交联膜,运用红外光谱、扫描电子显微镜、热重分析手段对产物进行了表征;以亚甲基蓝为模型药物,研究了交联膜在两种不同介质中时间、温度、药液浓度对其载药性能的影响;实验结果表明:淀粉与黄原胶都与交联剂发生了反应形成了交联膜,膜表面光滑,有较高耐热性,在pH=7.4的PBS中的载药性能优于在0.9%的生理盐水中的载药性能,且在这两种介质中载药趋势相同,都在30min,35℃时的条件下有较好的载药性。     

三偏磷酸钠交联黄原胶的制备及其溶液流变性

以三偏磷酸钠(STMP)为交联剂,合成了水溶性低交联度黄原胶(XG),依据其溶液粘度优化出了最佳合成条件;考察了电解质质量分数、pH值及温度对STMP交联黄原胶(简记为SP-c-XG)溶液流变性的影响,并与XG溶液进行了对比。 结果表明,在所研究的电解质(NaCl和CaCl₂)质量分数(0~5.0%)、pH值(2~11)和温度(20~70 ℃)范围内,SP-c-XG和XG溶液的流变曲线均为假塑型,符合Herschel-Bulkley模型;其屈服值、表观粘度和动力学模量随电解质质量分数增大均先下降后上升,而随pH值的升高先升高后降低,随温度升高而降低。 SP-c-XG和XG溶液具有相似的流变性,但与XG溶液相比,SP-c-XG溶液具有更高的屈服值和表观粘度,特别是具有更强的弹性和耐温性,在油田强化采油领域具有重要应用前景。     

黄原胶的数均分子量研究

用改良型Bruss膜渗透计测定了黄原胶超声波碎片的6个分级试样的数均分子量M_n及第二维利系数A_2,黄原胶在0.1mol/L NaCl水溶液中的M_n值大约是镉乙二胺饱和水溶液(cadoxen)中M_n的2倍,表明它在0.1 mol/L NaCl水溶液中为双螺旋链同时共存少量单链分子的双或多股缔合体,而在cadoxen中则变为单无规线团,在cadoxen/水混合液中当cadoxen重量分数W_(cad)为0.6左右时,黄原胶双螺旋链及缔合分子解开成单股链的过程基本完成。     

黄原胶分子量的研究

Dintzis曾用经典光散射法测得经90℃、4 mool/L尿素处理3h的黄原胶分子量为2×10~6,不加热的分子量为13×10~6和50×10~6,但未知确切数据.Rinaudo和Milas以相同的方法在l×10~(-3)～l mool/L的氯化钠溶液中测得黄原胶的分子量为2×10~6.Southwick用动态光散射法在4 mol/L尿素中测出其分子量为2.16×10~6.G Holzwarth用透射电镜测出分子量为4×10~6～20×10~6之后,他又通过测定沉降系数和特性粘数,由MFS等式算出黄原胶原始分子量为15×10~6.可见,虽然实验方法和样品不同,但仍可确定其分子量在2×10~650×10~6之间。     

黄原胶分子形貌的电镜研究

本文用扫描电镜研究了温度、超声波处理及浓度对黄原胶分子形貌的影响,并用透射电镜研究了黄原胶单分子的形貌及分子量。认为黄原胶分子在一般情况下具有较规则的二、三、四级结构,论述了其初、高级结构之间的关系,得出了黄原胶分子是由40余个亚基组成的右手双螺旋这一结论,计算出其分子量为6×10~6至25×10~6。     

黄原胶在水溶液中构象的研究

本文用GPC法研究了水溶液中黄原胶的构象及构象的变化。指出在低离子强度下,黄原胶主要是以多分子缔合状态而存在,少量以单分子状态而存在。缔合状态下的黄原胶分子呈分段的双股螺旋构象。     

Mg-Fe-HTlc对黄原胶流变性的影响

研究了荷负电高分子物质黄原胶(XG)及类水滑石HTlc/XG复合悬浮体系的流体类型及触变性. 结果发现, 供试体系流变曲线都符合Herschel-Bulkley模型. 在0.05～0.20 wt%范围内, 随XG含量增加, XG溶液表现出由假塑性流体到塑性流体的转变, 没有触变性|1.5 wt%纯HTlc悬浮体系为牛顿流体, 无触变性. 当HTlc/XG质量比为29.0～6.5时(复合悬浮体系固含量保持为1.5%), 体系均表现为假塑性流体|除HTlc/XG质量比为29.0体系无触变性外, 其它复合悬浮体系均表现为正触变性.     

浅谈黄原胶及其在农药制剂加工中的应用

黄原胶是极具发展潜力的生物多糖,独特的分子结构使其具有良好的增稠,乳化和稳定作用,已被广泛应用于日用化工、石油开采、纺织印染、食品、医药、涂料、农药等众多工业领域,拥有广阔的市场前景。本文对黄原胶的结构、特性、生产工艺以及主要应用领域等进行了简单综述,总结了黄原胶在农药制剂加工中的应用现状,指出黄原胶优越的流变特性对悬浮剂、水乳剂、悬乳剂等农药制剂悬浮稳定性的提高具有重大意义,最后展望了黄原胶未来的发展前景。     

生物高分子黄原胶的性能、应用与功能化

讨论了黄原胶生物大分子的结构与性能关系，从有关黄原胶的性能、开发应用以及在抗菌素药物负载与控择、分散稳定与防腐作用，及其与有机硅化合物配伍制备消泡表面活性材料等，进行功能化改性方面，综述了近20年来国内外研究状况，并探讨了开展生物高分子黄原胶应用与开发研究的思路。     

黄原胶溶致液晶行为的研究

以小角激光光散射法、偏光显微镜法及旋转粘度计法研究了黄原胶水溶液在不同浓度和温度下的光学性质。结构区域及粘性行为。发现当溶液浓度达到3％(临界浓度值)时,呈现胆甾型液晶特征,液晶的形成对温度有显著的依赖性。     

蓝光引发丙烯酸水凝胶的聚合交联动力学

研究了聚丙烯酸(PAAc)水凝胶的蓝光聚合性能及实时光流变行为, 并提出了力学性能相关的经验模型. 以樟脑醌/二苯基碘鎓六氟磷酸盐(CQ/DPI)为蓝光引发体系, 丙烯酸(AA)为单体, 聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)为交联剂, 450 nm蓝光为辐照光源, 通过光差示扫描量热法(Photo-DSC)和实时光流变法(Photo-rheology)对不同CQ, DPI, AA浓度及光照强度(I)条件下水凝胶聚合前驱液的蓝光聚合性能及交联特性进行了研究. 结果表明, 水凝胶聚合前驱液的聚合速率(R_p)与CQ, DPI和AA的质量分数(w_CQ, w_DPI和w_AA)以及光照强度(I)的平方根均呈线性关系, 由于量子产率的下降及自由体积效应, 在高浓度CQ及DPI条件下, 聚合速率和双键转化率均出现偏离线性的现象. 通过光流变系统对水凝胶前驱液光聚合交联过程中的凝胶特性及交联动力学进行了研究. 经数据拟合发现, 凝胶时间(t_gel)和弹性模量(G')与相关影响因素(w_CQ, w_DPI和w_AA)分别呈现指数和幂律函数关系, 延迟时间(t_d)及交联速率(R_c)与w_CQ, w_DPI, I和w_AA均呈线性函数关系. 根据上述函数关系提出了描述蓝光聚合交联丙烯酸水凝胶力学性能的经验模型.     

磷酸化黄原胶/氧化石墨烯的合成及其对铀的选择性吸附

以氧化石墨烯(GO)为基体,黄原胶(XG)为交联剂,磷酸(P)为修饰剂制备了磷酸功能化黄原胶/氧化石墨烯凝胶(P-XG/GO),并应用于铀的选择性吸附。 扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、Zeta电势分析等技术表明GO的交联和磷酸化成功。 系统研究了溶液pH值、铀初始浓度、吸附时间和温度等因素的影响,得到了适宜吸附条件。 吸附数据用Langmuir等温线模型拟合良好,最大吸附能力为495.05 mg/g。 与准一级动力学模型相比,准二级动力学模型更好地拟合了吸附过程。     

生物医用结冷胶及其改性水凝胶材料

结冷胶是一种线型聚阴离子微生物多糖,具有独特的凝胶特性和溶液流变学性质,自发现起即被应用于食品和化妆品中。近年来,随着生物医学学科的发展,天然高分子结冷胶及其水凝胶,在药物传递系统和组织工程材料等领域展现出了广阔的应用前景。结冷胶无毒,具有生物相容性和可生物降解性,所形成的水凝胶透明且稳定性好,并在一定条件下凝胶的力学性质与人体普通组织相近。结冷胶的这些优势使其成为一种良好的生物医用材料的制备来源。但是这种基于结冷胶的水凝胶也有其自身的缺点,如作为组织工程材料缺乏一定的韧性和组织负载能力等。这些不足在很大程度上限制了其在生物医学领域的应用。为了解决上述问题,许多研究者对结冷胶进行了化学和物理的改性。改性后的结冷胶材料在生物医学领域展现出更有发展的应用前景。本文综述了结冷胶凝胶的形成机理以及结冷胶的改性方法,重点详述了结冷胶及其改性材料在生物医学领域中的应用,并指出了结冷胶基组织工程材料在应用上应解决的一些挑战性问题。