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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林科町
研究生(外文):KE-TING LIN
論文名稱:奈米銀/幾丁聚醣複合薄膜之製備及特性研究
論文名稱(外文):Preparation and characterization of nano silver/chitosan composite membranes
指導教授:凃耀國凃耀國引用關係
指導教授(外文):YAWO-KUO TWU
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:生物產業科技學系
學門:生命科學學門
學類:生物科技學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:111
中文關鍵詞:幾丁聚醣薄膜導電度抗拉強度
外文關鍵詞:chitosanmembranesconductivitytensile strength
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本研究利用鹽酸、硝酸及醋酸與幾丁聚醣反應製成幾丁聚醣鹽,再分別配成濃度為0.5 %、0.75 %及1.0 % (w /v)幾丁聚醣鹽類水溶液,經添加不同濃度硝酸銀與戊二醛反應,利用澆鑄成膜方式來製備薄膜。薄膜經分析其吸濕率為16 ~ 29 %。用FESEM觀察銀化合物分佈在薄膜中粒徑約為6 ~ 74 nm,且分散於幾丁聚醣硝酸鹽薄膜粒子平均粒徑比分散於幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜平均粒徑小。經由FTIR圖譜可以證實戊二醛與幾丁聚醣確實有進行架橋反應。由接觸角測試得知,經過架橋反應後的薄膜接觸角比沒有經過架橋反應薄膜角度大。以物性測定儀來探討薄膜抗拉強度大小,有添加戊二醛薄膜其拉力會比沒有添加戊二醛薄膜拉力大,斷裂伸長率隨鹽類濃度增加而增加,但是隨著戊二醛濃度增加而降低。由阻抗分析實驗中得知,製備出薄膜最佳導電度可以達到1.2×10-3 S/cm。
Chitosan salts were prepared by reacting chitosan with hydrochloride, nitric acid, and acetic acid, respectively. Chitosan salt aqueous solutions with concentration 0.5, 0.75, and 1.0 % (w/v) were further prepared and reacted with silver nitrate as well as glutaraldehyde. Solution casting method was used to prepare films. These films showed moisture absorptivity in a range between 16 and 29 %. The FESEM indicated that the size of a majority of the silver compound particles which were dispersed in the films ranged between 6 and 74 nm. Silver compound particles which dispersed in chitosan nitrate salt films had smaller average size than that which dispersed in chitosan hydrochloride salt films. The FTIR spectroscopy revealed that chitosan was crosslinked by glutaraldehyde. In contact angle measurement results, crosslined films had larger contact angle than that whitout crosslinked. Evaluation of tensile strength of films these were conducted using an rheometer. It was found that films with glutaraldehyde had higher tensile strength than that without glutaraldehyde. Elongation was increased with increasing the salt concentration, but decreased with increasing the glutaraldehyde content. From the impedance analysis results, it was found that the conductivity of membranes can be up to 1.2×10-3 S/cm.
封面內頁
簽名頁
授權書iii
中文摘要iv
英文摘要v
誌謝vi
目錄vii
圖目錄x
表目錄xiv

1.研究目的1
2.文獻回顧2
2.1奈米科技2
2.1.1奈米材料與奈米技術2
2.1.2奈米粒子的性質3
2.1.3奈米銀4
2.1.4奈米材料之應用5
2.2幾丁質與幾丁聚醣簡介8
2.2.1幾丁質與幾丁聚醣來源8
2.2.2幾丁質與幾丁聚醣及其衍生物之結構8
2.2.3幾丁質之製備9
2.2.4幾丁聚醣之製備10
2.2.5幾丁聚醣化學性質11
2.2.6以澆鑄成膜之相關研究13
2.3薄膜簡介14
2.3.1薄膜的分類14
2.3.2薄膜製備方法15
2.4聚電解質(polyelectrolyte)17
2.4.1聚電解質之應用18
3.材料與方法19
3.1實驗材料19
3.2儀器設備20
3.3實驗設計21
3.4實驗流程23
3.5幾丁聚醣鹽類之製備24
3.6薄膜的製作24
3.7分析方法25
3.7.1吸濕率測試25
3.7.2場發射掃描式電子顯微鏡25
3.7.3傅立葉紅外線吸收光譜儀26
3.7.4接觸角分析27
3.7.5抗拉強度測試28
3.7.6電阻抗分析28
4.結果與討論30
4.1薄膜樣品製備30
4.2場發射電子顯微鏡觀察(FESEM34
4.3傅立葉紅外線吸收光譜分析49
4.4接觸角分析(contact angle)53
4.5抗拉強度測試分析(tensile strength measurement)67
4.5.1拉力部份67
4.5.2斷裂伸長率部份81
4.6導電度測試分析93
5.結論107
參考文獻108

圖目錄

圖2-1幾丁聚醣鹽類之化學結構12
圖3-1實驗流程圖23
圖4-1幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜32
圖4-2幾丁聚醣硝酸鹽薄膜33
圖4-3幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜樣本1之(a)FESEM圖、(b)粒徑分佈圖38
圖4-4幾丁聚醣硝酸鹽薄膜樣本1之(a)FESEM圖、(b)粒徑分佈圖39
圖4-5幾丁聚醣鹽酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣鹽酸鹽濃度43
圖4-6幾丁聚醣鹽酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度44
圖4-7幾丁聚醣鹽酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度45
圖4-8幾丁聚醣硝酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣硝酸鹽濃度46
圖4-9幾丁聚醣硝酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度47
圖4-10幾丁聚醣硝酸鹽粒徑大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度48
圖4-11幾丁聚醣醋酸鹽薄膜之FTIR圖譜50
圖4-12幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜之FTIR圖譜51
圖4-13幾丁聚醣硝酸鹽薄膜之FTIR圖譜52
圖4-14幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜接觸角(a)0分鐘(b)3分鐘57
圖4-15幾丁聚醣鹽酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣鹽酸鹽濃度61
圖4-16幾丁聚醣鹽酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度62
圖4-17幾丁聚醣鹽酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度63
圖4-18幾丁聚醣硝酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣硝酸鹽濃度64
圖4-19幾丁聚醣硝酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度65
圖4-20幾丁聚醣硝酸鹽接觸角大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度66
圖4-21幾丁聚醣鹽酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣鹽酸鹽濃度75
圖4-22幾丁聚醣鹽酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度76
圖4-23幾丁聚醣鹽酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度77
圖4-24幾丁聚醣硝酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定幾丁聚醣硝酸鹽濃度78
圖4-25幾丁聚醣硝酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度79
圖4-26幾丁聚醣硝酸鹽拉力大小之等高曲線圖,固定戊二醛濃度80
圖4-27幾丁聚醣鹽酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定幾丁聚醣鹽酸鹽濃度87
圖4-28幾丁聚醣鹽酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度88
圖4-29幾丁聚醣鹽酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定戊二醛濃度89
圖4-30幾丁聚醣硝酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定幾丁聚醣硝酸鹽濃度90
圖4-31幾丁聚醣硝酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度91
圖4-32幾丁聚醣硝酸鹽斷裂伸長率之等高曲線圖,固定戊二醛濃度92
圖4-33幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜樣本1之耐奎斯特圖97
圖4-34幾丁聚醣硝酸鹽薄膜樣本1之耐奎斯特圖97
圖4-35幾丁聚醣鹽酸鹽導電度之等高曲線圖,固定幾丁聚醣鹽酸鹽濃度101
圖4-36幾丁聚醣鹽酸鹽導電度之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度102
圖4-37 幾丁聚醣鹽酸鹽導電度之等高曲線圖,固定戊二醛濃度103
圖4-38 幾丁聚醣硝酸鹽導電度之等高曲線圖,固定幾丁聚醣硝酸鹽濃度104
圖4-39 幾丁聚醣硝酸鹽導電度之等高曲線圖,固定硝酸銀濃度105
圖4-40 幾丁聚醣硝酸鹽導電度之等高曲線圖,固定戊二醛濃度106

表目錄

表2-1球形顆粒的比表面積隨顆粒直徑變化6
表2-2奈米材料之應用7
表2-3以澆鑄成膜所得最佳導電度13
表3-1三階層三變數之反應參數實驗值之範圍21
表3-2三階層三變數之Box-Behnken design22
表4-1Box-Behnken design幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜與幾丁聚醣硝酸鹽薄膜粒徑分析40
表4-2幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜粒徑分析變數之變異分析41
表4-3幾丁聚醣硝酸鹽薄膜粒徑分析變數之變異分析41
表4-4幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜粒徑變數之聯合檢測分析42
表4-5幾丁聚醣硝酸鹽薄膜粒徑變數之聯合檢測分析42
表4-6Box-Behnken design幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜與幾丁聚醣硝酸鹽薄膜接觸角分析58
表4-7幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜接觸角變數之變異分析59
表4-8幾丁聚醣硝酸鹽薄膜接觸角變數之變異分析59
表4-9幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜接觸角變數之聯合檢測分析60
表4-10幾丁聚醣硝酸鹽薄膜接觸角變數之聯合檢測分析60
表4-11Box-Behnken design幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜與幾丁聚醣硝酸鹽薄膜拉力分析72
表4-12幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜拉力測試變數之變異分析73
表4-13幾丁聚醣硝酸鹽薄膜拉力測試變數之變異分析73
表4-14幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜拉力測試變數之聯合檢測分析74
表4-15幾丁聚醣硝酸鹽薄膜拉力測試變數之聯合檢測分析74
表4-16Box-Behnken design幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜與幾丁聚醣硝酸鹽薄膜斷裂伸長率分84
表4-17幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜斷裂伸長率變數之變異分析85
表4-18幾丁聚醣硝酸鹽薄膜斷裂伸長率變數之變異分析85
表4-19幾丁聚醣鹽酸鹽斷裂伸長率變數之聯合檢測分析86
表4-20幾丁聚醣硝酸鹽斷裂伸長率變數之聯合檢測分析86
表4-21Box-Behnken design幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜與幾丁聚醣硝酸鹽薄膜導電度分析98
表4-22幾丁聚醣鹽酸鹽薄膜導電度變數之變異分析99
表4-23幾丁聚醣硝酸鹽薄膜導電度變數之變異分析99
表4-24幾丁聚醣鹽酸鹽導電度變數之聯合檢測分析100
表4-25幾丁聚醣硝酸鹽導電度變數之聯合檢測分析100
參考文獻

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