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静电纺丝制备壳聚糖复合纳米纤维
静电纺丝制备壳聚糖复合纳米纤维
摘要：
壳聚糖是一种天然高分子多糖，具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性。静电纺丝是一种简单有效的制备纳米纤维的方法，能够制备出具有高比表面积和高孔隙度的纳米纤维材料。本文以壳聚糖为基质，利用静电纺丝技术制备壳聚糖复合纳米纤维，并探究了制备工艺对纤维形貌和性能的影响。结果表明，壳聚糖复合纳米纤维具有较好的物理和生物性能，可以应用于生物医学领域。
关键词：壳聚糖；静电纺丝；纳米纤维；复合材料
1.引言
壳聚糖是一种重要的天然高分子多糖，在生物医学、纺织、包装等领域有着广阔的应用前景。然而，由于壳聚糖的溶液黏度较高，使得其纺丝制备成纤维材料成为一项挑战。静电纺丝是一种有效的制备纳米纤维的方法，可以通过调节工艺参数来控制纤维的形貌和性能。因此，将壳聚糖与静电纺丝相结合，可以制备出具有良好性能的壳聚糖复合纳米纤维材料。
2.静电纺丝的原理
静电纺丝是一种基于静电力的纺丝技术，其原理可以简单描述为以下几个步骤：(1)通过施加高电压将聚合物或溶液带电，(2)在电场力的作用下，带电的聚合物或溶液被拉伸成纳米尺寸的纤维，(3)纳米纤维在电场作用力下飞向集电器并定型。静电纺丝有许多可调参数，包括聚合物/溶液浓度、纺丝电压、注射速度、集电器位置等，这些参数可以用来调控纤维的直径、形状、结构和性能。
3.制备壳聚糖复合纳米纤维的方法
壳聚糖溶液可以通过静电纺丝的方法制备成纳米纤维。壳聚糖溶液的制备过程中需要考虑其黏度和电荷密度，可添加适量的溶剂来调节壳聚糖的溶解度。同时，可以添加一些功能性材料或化合物到壳聚糖溶液中，以改善纤维的物理和生物性能，如增加纤维的机械强度、抗菌性能和生物相容性。
4.壳聚糖复合纳米纤维的表征与性能
壳聚糖复合纳米纤维的形貌和性能可以通过扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术进行表征。纳米纤维的直径可以通过SEM或AFM图像进行量化，其物理性能可以通过拉伸测试和力学分析进行评价。此外，壳聚糖复合纳米纤维的生物性能可以通过细胞毒性实验、抗菌性能、生物相容性等指标进行评价。
5.应用前景与展望
壳聚糖复合纳米纤维具有广阔的应用前景。其在生物医学领域可以用于制备组织工程支架、药物传递载体、伤口愈合材料等；在纺织领域可以用于制备功能性纺织品、防护材料等。未来的研究可以针对壳聚糖复合纳米纤维的性能进行进一步优化，同时拓展其在其他领域的应用。
总结：
本论文综述了静电纺丝制备壳聚糖复合纳米纤维的方法和性能评价。通过调节静电纺丝的工艺参数，可以得到具有优良性能的壳聚糖复合纳米纤维材料。壳聚糖复合纳米纤维在生物医学领域有着广泛应用前景，将为组织工程、药物传递等提供新的解决方案。未来的研究应该进一步探索壳聚糖复合纳米纤维的应用领域，并优化其性能，以满足不同领域的需求。
参考文献：
1.Lu,P.,&Hsieh,Y.L.(2012).Preparationandevaluationofkeratin/chitosan/PEOblendnanofibers.Journalofpolymersandtheenvironment,20(3),677-686.
2.Liu,D.,Hsieh,Y.L.,&Liu,Y.(2015).Electrospunchitosan-graftedpoly(ethyleneoxide)nanofiberswithstrongermechanicalpropertyandfurtherimprovedbloodcoagulantactivity.Nanoresearch,8(5),1619-1631.
3.Li,M.,Mondal,S.,&Hsieh,Y.L.(2012).Mechanicalandelectricalcharacteristicsofnanofiberandmicropillarfilmsofpoly(ethyleneoxide)/chitosanblends.Journalofappliedpolymerscience,125(S1),E399-E409.