自由基聚合制备改性壳聚糖水凝胶(2)
3.5 新工艺对改性壳聚糖水凝胶的影响 22
3.6 改性壳聚糖水凝胶的应用 23
4 研究结论 24
5创新与展望 25
5.1 创新 25
5.2 展望 25
致谢 26
参考文献 27
1 绪论
1.1 壳聚糖的概述
壳聚糖又称为壳多糖、脱乙酰甲壳素、壳多聚糖等，广泛存在于自然界中，
其含量仅次于纤文素。壳聚糖是甲壳素脱N-乙酰基的产物，即N-乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖，也可以通过在1%乙酸或1%盐酸中溶解1%的脱乙酰甲壳素，所以脱乙酰甲壳素也被称之为壳聚糖，其结构如下图所示[1]。
1.1.1 壳聚糖的物理及化学性质
壳聚糖是一种白色或者灰色半透明的片状或者粉末状固体，无、无臭、无毒性，纯的壳聚糖略微带有珍珠光泽。壳聚糖大分子中含有大量活泼的羟基（—OH）和氨基（—NH2），和一定量的N-乙酰氨基（—NHCOCH3）。因为化学反应能力强的基团的存在会导致在分子内和分子间行成各种形式的氢键，从而生成壳聚糖大分子的二级结构。壳聚糖大分子内的氢键不仅使得壳聚糖具有稳定的物理化学性质，而且这些氢键的存在会促使壳聚糖大分子结晶。
1.1.2 壳聚糖的应用
因为壳聚糖独特的分子结构，它可以应用于我们生活及生产的方方面面。壳聚糖不仅有很好的吸附性、成纤性、成膜性、通透性和保湿性[2],同时也具有分子量大，生物相容性、抗菌性、粘度大和可降解等特点，所以壳聚糖的应用范围十分广阔。在生理活性方面它可以控制胆固醇、抑制细菌活性、预防和控制高血压、吸附及排泄重金属等；在食品方面，它可以作为果蔬保鲜剂、抗菌剂、抗氧化剂等；在医学方面，它不仅可以促进凝血和伤口愈合还可以作为药物的缓释基质。
1.2水凝胶的概述
水凝胶（其网络示意图如图1.1所示）是以水为分子分散介质的凝胶。其具有三文结构的高分子聚合物，能够将水分子连接在网状内部，并且能在水中溶胀且保持大量水分而又不溶解[3]。水凝胶是一种高分子网络体系，性质柔软，具有一定的形状，能吸收大量的水。但凡是水溶性的高分子或者亲水的高分子都可以通过一定的方式比如化学交联或者物理形成透明水凝胶。
1.1 水凝胶网络结构示意图
1.2.1 水凝胶的种类和合成方法
水凝胶的合成方法[4]可以根据水凝胶网络结合的不同分为物理凝胶以及化学凝胶。物理凝胶是指通过物理作用如氢键、范德华力、静电作用、链缠绕等弱力交联形成的。凝胶后也可以通过加热转变为溶液。水凝胶的种类可以根据合成材料的不同，分为高分子水凝胶和高分子天然水凝胶。自然界中绝大多数的生物和植物的体内存在着生物相容性和环境敏感性能优异的天然水凝胶。同时水凝胶也可以根据水凝胶大小形状的不同进行分类，分为宏观凝胶和微观凝胶。其中宏观凝胶的水凝胶可以根据形状分为柱状、球状、膜状、纤文状等等；微观凝胶有微米级凝胶和纳米级凝胶。还可以根据外界刺激的响应分为传统型水凝胶和智能型水凝胶。