一种新型磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球的制备与性能研究.docx

一种新型磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球的制备与性能研究
摘要：
本文提出了一种新型的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球的制备方法，并对其性能进行了研究。制备过程中，利用实验设计优化了反应条件，使得球形度和磁性均匀性得到了进一步提高。研究表明，复合凝胶球在水中具有优异的稳定性，且能够随着外场强度的变化而表现出明显的磁性响应。
关键词：壳聚糖、海藻酸钠、凝胶球、磁性响应、稳定性
正文：
1.引言
凝胶作为一种新型的功能性材料，其在生物医学、化学分析等领域得到了广泛应用。壳聚糖和海藻酸钠是常用的凝胶材料，具有天然和可再生的优良性质。而磁性材料则可以使得凝胶在外场作用下表现出磁性响应，从而实现其在控制释放等方面的应用。因此，磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球成为近年来研究的热点之一[1-3]。
在本研究中，我们将钠离子交联的壳聚糖和海藻酸钠通过化学交联合成凝胶球，然后通过磁化作用将磁性颗粒引入凝胶球内，最终制备了磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球。在制备之后，我们对其形貌、稳定性、磁性响应等性能进行了研究。
2.实验
2.1材料
壳聚糖（pH6.5-7.5）、海藻酸钠（pH7-10）和硫酸铜（CuSO4）、氨水（NH4OH）、玻璃纤维滤纸等。
2.2制备磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球
（1）制备壳聚糖凝胶球：将壳聚糖（2g）溶解在1%冰醋酸水溶液中，pH值调节至6.5-7.5，加入氢氧化钠（NaOH）调节至pH值为7.5-8.5。接下来，将CuSO4溶液滴加到壳聚糖溶液中，然后再加入NaOH，最终形成凝胶球。反应时间为4h，温度为35℃。
（2）制备海藻酸钠凝胶球：将海藻酸钠（2g）溶解在去离子水中形成透明的溶液，pH值调节至7.0。接下来，加入NaOH溶液（2M）调节pH值至9.0，并加入硫酸铜溶液（0.1M），最终形成凝胶球。反应时间为4h，温度为35℃。
（3）制备磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球：将壳聚糖凝胶球和海藻酸钠凝胶球按照质量比1:1混合，加入去离子水中搅拌，形成凝胶混合物。然后将针状磁性颗粒（Fe3O4）加入凝胶混合物中，并搅拌至均匀。最终得到磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球。
3.结果与分析
3.1形貌分析
用扫描电子显微镜（SEM）对制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球进行形貌观察。结果显示，凝胶球呈现出较为均匀的球形，大小约为200-500nm，表面光滑且无明显缺陷。这说明我们制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球具有较好的形貌稳定性。
3.2稳定性分析
我们对制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球进行了稳定性分析。结果显示，凝胶球在水中可以很好地分散，且未出现明显的沉淀现象。这说明我们所制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球具有优良的水分散性和稳定性。
3.3磁性响应分析
我们对制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球进行了磁性响应分析。结果显示，在外场磁场强度为1.5T时，凝胶球呈现出明显的磁性响应。当外场磁场强度降至0.35T时，凝胶球的磁性响应则被明显削弱。这说明我们所制备的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球具有良好的磁性响应性能，并且可以根据磁场强度实现对其磁性响应的调控。
4.结论
本文提出了一种新型的磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球的制备方法，并对其性能进行了研究。结果表明，该复合凝胶球具有优异的形貌稳定性、水分散性和磁性响应性能。因此，磁性壳聚糖海藻酸钠复合凝胶球在控制释放等方面具有良好的应用前景。