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研究生:郭豪飛
研究生(外文):Hou-Fei Guo
論文名稱:幾丁聚醣丙酸水溶液之光散射研究
論文名稱(外文):Light Scattering Study of Chitosan in Propionic Acid Aqueous Solutions
指導教授:余子隆林秀麗林秀麗引用關係
指導教授(外文):Tzyy-Lung YuHsiu-Li Lin
學位類別:碩士
校院名稱:元智大學
系所名稱:化學工程研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:112
中文關鍵詞:幾丁聚醣極限黏度靜態光散射動態光散射分形維數
外文關鍵詞:chitosanintrinsic viscositystatic light scatteringdynamic light scatteringfractal dimesion
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本論文乃研究水溶性聚電解質—幾丁聚醣(chitosan)於不同pH值之丙酸水溶液中分子形態的變化。幾丁聚醣在有機酸水溶液下帶有-NH3+的正電荷,在不同pH值的丙酸水溶液中,幾丁聚醣的正電荷含量不同,所產生的電荷相斥作用會因pH值不同而改變,使得幾丁聚醣隨著pH值變化而有不同的分子形態。使用靜態光散射可以量測出分子環動半徑Rg(radius of gyration)、第二維里係數A2(second virial coefficient)和分子量(weight average molecular weight),而歸納出幾丁聚醣分子形態和pH值之間的關聯性。使用動態光散射可求得聚合體在稀釋溶液中的傳動滲透係數Dt(translational diffiusion coefficient)進而計算其水動半徑Rh(hydrodynamic radius)分佈。實驗結果顯示,極限黏度[η]、第二維里係數(A2)、環動半徑(Rg)及水動半徑(Rh)、r(Rg/Rh)值皆隨溶劑pH值下降而增大,但分形維數隨pH值下降而下降,顯示分子形態隨著pH值下降越趨向於桿狀結構。pH值增加則幾丁聚醣分子因帶正電荷密度減少,分子內電荷排斥力下降而趨向於coil形態。我們亦取本實驗室前畢業生柏榮生論文,幾丁聚醣在乙酸水溶液之數據與本報告數據作比較。我們發現在相同pH值下,幾丁聚醣在丙酸水溶液中有較大的粒徑,分子鏈較容易伸展開。
In this study,we inverstigated the chain conformation of chitosan in propionic aqueous solutions at various pH values. The intrinsic viscosity [η] were measured using Ubbelohde viscometer. The second virial coefficient (A2), radius of gyration <Rg>, and weight average molecular weight (Mw) can be obtained from static light scattering and hydrodynamic radius <Rh> from dynamic light scattering. The experiments results revealed that [η], (A2), <Rg> and <Rh> decreased with increasing pH value. Increasing [H+] concentration resulted in an increase in the positive charge [-NH3+] group of chitosan. The charge repulsion of chitosan leads to increases both in molecular size and solubility of chitosan in water as pH decreases. The study of fractal dimesion also revealed that the molecular chain dimesion becomes more compact as pH increased. We also compared experimental data of chitosan in acetic aqueous solution with those in propionic aqueous solution. In the same pH value, we found that molecular size of chitosan in propionic aqueous solution was larger than that in acetic aqueous solution.
目錄i
表目錄iii
圖目錄v
一、前言1
1.1 動機1
1.2 幾丁聚醣簡介4
1.3 幾丁聚醣理化性質7
1.3.1 溶解性7
1.3.2 去乙醯度9
1.4 聚電解之性質9
1.5pH值、溶劑種類、流動活化能對幾丁聚醣之影響10
1.6 幾丁聚醣的光散射實驗文獻回顧11
1.6.1 靜態光散射12
1.6.2 動態光散射13
二、實驗部份17
2.1 試藥17
2.2 過濾器材20
2.3 儀器設備20
2.4 樣品配置23
2.5 原理與實驗步驟24
2.5.1 極限黏度24
2.5.2 微差折射率測定25
2.5.3 靜態光散射26
2.5.4 去極化率校正30
2.5.5 分形維數31
2.5.6 動態光散射數據分析32
三、結果與討論38
3.1 極限黏度38
3.2 微差折射率56
3.3 靜態光散射71
3.4 分形維數85
3.5 動態光散射93
四、結論106
附錄(各pH值之乙酸水溶液之性質)107
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