氧化纤维素增强全生物基大豆蛋白膜的制备OA北大核心
Study on the Preparation of Full Bio-based Soy Protein Film Reinforced by Oxidized Cellulose
利用大豆蛋白的自组装效应及其与氧化纤维素(OMCC)的希夫碱反应,制备得到系列全生物基大豆蛋白薄膜材料(SPFO-X).利用透射电镜(TEM)和圆二色谱(CD)探究大豆蛋白结构的变化,采用扫描电镜(SEM),光电子能谱(XPS)及红外光谱(FT-IR)等技术对SPFO-X的结构和性能进行了表征.实验结果表明:大豆蛋白在超声波作用过程中其空间结构被破坏,自组装形成高度结晶的原纤维结构,这种纤维结构使薄膜的力学性能得到增强,拉伸强度从8.7 MPa(未纤维化的大豆蛋白膜)增强至27.8 MPa.随着OMCC的加入,醛基和氨基发生希夫碱反应,大豆蛋白基薄膜的拉伸强度得到提高,当添加的OMCC为10%时,制得的大豆蛋白基薄膜SPFO-10的拉伸强度提高到66.1 MPa.耐溶剂测试和回收测试表明,在抵抗各种常见溶剂腐蚀的情况下,全生物基大豆蛋白薄膜可通过特定溶剂发生化学降解.
A series of full bio-based soybean protein films(SPFO-X)were prepared by utilizing the self-assembly effect of soybean protein and the Schiff base reaction between oxidized cellulose(OMCC)and the amino groups of soybean protein.The structural changes of soybean protein were investigated using transmission electron microscopy(TEM)and circular dichroism(CD)spectroscopy.The structure and properties of the fully bio-based soybean protein film materials were characterized by scanning electron microscopy(SEM),fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR),X-ray photoelectron spectroscopy(XPS),and other techniques.The experimental results demonstrated that the spatial structure of soybean protein was disrupted during the ultrasonic treatment,leading to the self-assembly of highly crystalline fibrillar structures.This fibrillar structure significantly enhanced the mechanical properties of the film,increasing the tensile strength from 8.7 MPa(unfibrotic soy protein film)to 27.8 MPa.With the addition of OMCC,the aldehyde and amino groups underwent a Schiff base reaction,which further improved the tensile strength of the soybean protein-based film.When 10%OMCC was added,the tensile strength of the resulting film,SPFO-10,increased to 66.1 MPa.Solvent resistance and recovery tests revealed that the fully bio-based soybean protein films could withstand corrosion by various common solvents and be effectively degraded using specific solvents.
叶韧;王楚楚;陈秀兰;储富祥;王春鹏
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化学工程
全生物基自组装希夫碱反应耐溶剂
all-biomass-basedself-assemblySchiff base reactionsolvent resistance
《林产化学与工业》 2025 (3)
107-112,6
国家重点研发计划资助项目(2022YFD2200701)
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