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研究生:黃利新
論文名稱:幾丁聚醣摻合薄膜之離子導電度研究
論文名稱(外文):Ionic conduction behavior of Chitosan composits membranes
指導教授:蘇舜恭
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:高分子工程系
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:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:幾丁聚醣摻合薄膜膨潤離子傳導
外文關鍵詞:ChitosanBlendingMembraneSwellingIonic conduction
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本實驗中,我們以天然高分子幾丁聚醣來進行摻合改質,藉由界面活性劑與高分子的摻合,改變其分子排列與性質,控制其摻合濃度、界面活性劑種類、PH環境,來探討幾丁聚醣摻合薄膜的膨潤度以及離子導電度的變化。
實驗結果顯示,幾丁聚醣/界面活性劑 摻合薄膜,其在摻合接枝比增加時,其薄膜的分子結構在膨潤以及離子傳導能力上也跟著增加;而在PH值增加時,幾丁聚醣摻合薄膜的離子傳導性與膨潤性隨著減少。
In this study , we were blending with various ratios of the chitosan / polyacrylic acid(PAA) and the chitosan / surfactants and we cast they into the films . We discussed about the ratio of blending ,the kinds of surfactants and the different PH value . To observe the chitosan membranes their swelling and ionic conduction behavior .
The results show that when ratio of blending of
the chitosan / surfactants increased , the membranes their swelling and ionic conduction while increasing;
the membranes their swelling and ionic conduction decreses with PH value increasing.
總目錄
中文摘要…………………………………………………… I
英文摘要…………………………………………………… Ⅱ
誌 謝……………………………………………………… Ⅲ
總目錄……………………………………………………… Ⅳ
圖表索引…………………………………………………… Ⅶ
一 前言……………………………………………………1
1.1 前言………………………………………………… 1
1.2 研究動機…………………………………………… 1
二文獻回顧……………………………………………… 2
2.1 薄膜的簡介………………………………………… 2
2.1.1 薄膜的分類與製造…………………………… 2
2.1.2 高分子薄膜之改質方法……………………… 4
2.2 高分子水膠簡介…………………………………… 7
2.2.1 定義…………………………………………… 7
2.2.2 吸水原理……………………………………… 7
2.2.3 基本組成……………………………………… 8
2.2.4 水膠的應用…………………………………… 9
2.3 幾丁質與幾丁聚醣的來源與構造………………… 10
2.4 幾丁質與幾丁聚醣之溶解性質…………………… 13
2.5 幾丁聚醣流變性質、分子構形與鏈柔軟度……… 14
2.5.1 幾丁聚醣流變性質及分子構形……………… 14
2.5.2 幾丁聚醣鏈柔軟度…………………………… 16
2.6 幾丁聚醣薄膜之物理性質………………………… 18
2.6.1 結晶程度……………………………………… 18
2.6.2 滲透性質……………………………………… 19
2.7 幾丁聚醣之應用…………………………………… 21
2.8 高分子電解質的傳導機制………………………… 24
2.8.1 固態高分子電解質的傳導機制……………… 24
2.8.2 膠態高分子電解質的傳導機制……………… 24
2.8.3 幾丁聚醣薄膜之離子傳導機制……………… 25
三 實驗方法 …………………………………………… 27
3.1 實驗藥品…………………………………………… 27
3.2 實驗設備…………………………………………… 29
3.3 實驗步驟…………………………………………… 30
3.3.1 幾丁聚醣之去乙醯度試驗…………………… 31
3.3.2 薄膜的製作…………………………………… 32
純幾丁聚醣薄膜的製備……………………… 32
幾丁聚醣之摻和薄膜的製備……………… 33
3.3.3 薄膜吸水膨潤試驗…………………………… 35
3.3.4 膨潤薄膜之離子導電度試驗………………… 36
3.3.5 掃描式電子顯微鏡觀察 (SEM)……………… 39
四 結果與討論 ………………………………………… 40
4.1 薄膜吸水膨潤試驗………………………………… 40
4.1.1 界面活性劑對幾丁聚醣薄膜之膨潤度影響… 40
4.1.2 PAA 對幾丁聚醣薄膜膨潤度的影響………… 43
4.2 膨潤薄膜之離子導電度試驗……………………… 47
4.2.1 摻合接枝比對離子導電度之影響…………… 47
4.2.2 PH緩衝溶液對離子導電度之影響…………… 51
4.3 掃描式電子顯微鏡觀察…………………………… 54
五 結論………………………………………………… 65
六 參考文獻………………………………………………66
圖表索引
圖 2-1 Structural similarities of chitin and chitosan and cellulose…………………………………… 12
圖 3-1 實驗流程圖……………………………………… 30
圖 3-2 Basic Model for Dielectric Measurement……38
圖 4-1 DBSA接枝比對膨潤度的影響…………………… 41
圖 4-2 SDS接枝比對膨潤度的影響……………………… 41
圖 4-3 STS接枝比對膨潤度的影響……………………… 42
圖 4-4 不同界面活性劑對膨潤度的影響……………… 43
圖 4-5 PAA摻合薄膜之 X-ray圖……………………… 44
圖 4-6 PAA對膨潤度之影響……………………………… 44
圖 4-7 界面活性劑與幾丁聚醣作用…………………… 45
圖 4-8 PAA與幾丁聚醣作用……………………………… 46
圖 4-9 DBSA摻合接枝比對離子導電度之影響………… 47
圖 4-10 SDS摻合接枝比對離子導電度之影響……………48
圖 4-11 STS摻合接枝比對離子導電度之影響……………48
圖 4-12 DBSA 摻合薄膜之X-ray………………………… 49
圖 4-13 SDS 摻合薄膜之X-ray……………………………49
圖 4-14 STS 摻合薄膜之X-ray……………………………50
圖 4-15 PAA摻合接枝比對離子導電度之影響……………51
圖 4-16 DBSA接枝比為1時PH值對離子導電度之影響.. 52
圖 4-17 SDS接枝比為1時PH值對離子導電度之影響… 53
圖 4-18 STS接枝比為1時PH值對離子導電度之影響… 53
圖 4-19 PAA接枝比為1時PH值對離子導電度之影響… 54
圖 4-20 DBSA 斷面之SEM圖…………………………… 55
圖 4-21 SDS 斷面之SEM圖……………………………… 56
圖 4-22 STS 斷面之SEM圖……………………………… 57
圖 4-23 PAA 斷面之SEM圖……………………………… 58
表一 純幾丁聚醣、幾丁聚醣/界面活性劑、
各薄膜之膨潤度與離子導電度比較……………… 59
表二 DBSA摻合薄膜在不同PH環境下之膨潤值………… 59
表三 SDS摻合薄膜在不同PH環境下之膨潤值…………… 59
表四 STS摻合薄膜在不同PH環境下之膨潤值…………… 60
表五 PAA摻合薄膜在不同PH環境下之膨潤值…………… 60
表六 DBSA摻合薄膜不同接枝比下之離子導電值…………60
表七 SDS摻合薄膜不同接枝比下之離子導電值………… 61
表八 STS摻合薄膜不同接枝比下之離子導電值………… 61
表九 PAA摻合薄膜不同接枝比下之離子導電值………… 62
表十 DBSA摻合薄膜在不同PH環境時之離子導電度…… 62
表十一 SDS摻合薄膜在不同PH環境時之離子導電度…… 63
表十二 STS摻合薄膜在不同PH環境時之離子導電度…… 63
表十三 PAA摻合薄膜在不同PH環境時之離子導電度…… 64
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