高聚物科学结课论文资料要点

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1、天然高聚物—甲壳素的相关概述学科专业：材料科学与工程作者姓名：导师：天津工业大学材料科学与工程学院二零一四年四月摘要甲壳素是存在于自然界中的唯一带阳离子的糖类天然高聚物，大量存在于海洋之中，以虾蟹为主，能够被生物降解，产量仅次于纤维素。甲壳素具有独特的化学和生物特性,对其产品的开发研究已引起越来越多的国家和研究机构的重视。本文简要介绍了甲壳素的相关特性、发展概况、制备方法以及其在食品、医药、纺织、农业、环保等领域中的应用。最后归纳总结了甲壳素目前存在的问题及发展前景。关键词：甲壳素；特性；应用ABSTRACTC

2、hitinistheonlyexistnaturalpolymerwithcationic,mostareintheocean,giveprioritytowithshrimp,crab,itcanbebiodegraded,theproductionisonlysecondtocellulose.Chitinhasuniquechemicalandbiologicalcharacteristics,theresearchonthedevelopmentofitsproductshasarousedtheatt

3、entionofmoreandmorecountriesandresearchinstitutions.Thispaperbrieflyintroduceschitin,scharacteristics,developmentsituation,preparationmethodsanditsapplicationinfood,medicine,textile,agriculture,environmentalprotection.atlast,theexistingproblemsanddevelopment

4、prospectsofchitinaresummarized.Keywords:chitin,Feature,application目录第一章前言11.1甲壳素简介11.1.1甲壳素的存在形式11.1.2甲壳素的结构特征11.1.3甲壳素的物化性质11.2甲壳素的发展概况2第二章甲壳素的制备42.1物理法42.2化学法42.3微生物法4第三章甲壳素的应用53.1在食品方面的应用53.2在医药方面的应用53.3在纺织方面的应用63.4在农业方面的应用63.5在环境保护方面的应用7第四章结论8参考文献9第一章前言1

5、.1甲壳素简介1.1.1甲壳素的存在形式甲壳素(chitin)[1]又名几丁质,是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖,同时,也是地球上数量最大的含氮有机化合物。其在自然界中主要存在于节肢动物(主要是虾、蟹等,含甲壳素高达58～85%)、软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物、海藻及真菌等中,另外在动物的关节、蹄、足的坚硬部分,动物肌肉与骨结合处,以及低等植物中均发现有甲壳素的存在。1.1.2甲壳素的结构特征甲壳素是一种天然高分子化合物,其学名是β-(1→4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-D-葡萄糖,是由N-乙酰胺基

6、葡萄糖以及β-1,4糖苷键缩合而成[2]。如果把此结构中糖基上的N-乙酰基大部分去掉的话,就成为甲壳素最为重要的脱乙酰化衍生物壳聚糖。图1-1甲壳素结构式1.1.3甲壳素的物化性质甲壳素为灰白色或白色片状、半透明、略有珍珠光泽的无定性固体,相对分子量因原料和制备方法的差异而从数十万到数百万不等。不溶于水、稀碱、稀酸及一般的有机溶剂,可溶于浓的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸和大量的有机酸。甲壳素具有非常复杂的螺旋结构,且其结构单元不是单胺(N-乙酰胺基葡萄糖或者氨基葡萄糖),而是二胺[2]。甲壳素分子中含有—OH基、—

7、NH2基、吡喃环、氧桥等功能基,因此在一定的条件可以发生生物降解、水解、烷基化、酰基化、缩合等化学反应[3]7。从而生成各种具有不同性能的甲壳素衍生物,扩大了甲壳素的应用范围。1.2甲壳素的发展概况甲壳素是自然界除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子化合物，早在400年前《本草纲目》中就有甲壳素应用的记载[4]。1811年法国学者Braconnot[3]首次成功提取甲壳素之后,一百多年来,欧美和日本等国的科学家不断加强对甲壳素及其衍生物的开发和利用。1977年Muzzarelli[5]首度报道了甲壳素对人类创伤

8、的作用后，甲壳素及其衍生物与血液的相互作用就成为研究热点之一。20世纪90年代初期[6],日本最先利用甲壳素纤维的特性,制成与棉混纺的抗菌防臭类内衣和裤袜,深受广大消费者的青睐。其后,日本织物加工公司与旭化成纺织品公司合作,开发了既能吸汗又能防水透湿的材料,种材料以具有无数细孔的聚氨酯布作中间层,并通过对接触皮肤的一侧加涂甲壳素涂层,外表粘合一层尼纶织物基布制作而成。由于甲壳素具有很强