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变温~2H固体NMR研究高性能壳聚糖中水的结构与动力学
【机构】 功能高分子材料教育部重点实验室南开大学化学学院；
【摘要】 微量水对基于生物大分子的生物材料力学性能的精确调控一直是天然高分子材料领域的重要研究课题。阐明不同类型的水在生物材料中的位置和状态,进而揭示微量水对天然生物大分子微观结构与动力学的精细调控及其对宏观力学性能的影响,有助于启发我们发展设计和制备高性能合成聚合物新材料的新途径。本文通过变温2H固体核磁技术研究了碱中和前后的含水壳聚糖样品中不同类型水的状态及其在不同温度下的动力学特性。通过T1-滤波实验分别得到了快速运动以及运动受限的两类水分子的2H信号,特别是在低温至190K时仍能得到具有一定运动性的水分子的2H信号,它可归属于不可冻结的晶格水。进一步分析实验结果发现,中和后的壳聚糖(CTS-N)中主要有两类束缚水,强束缚的结晶水以及弱束缚水,而未中和的壳聚糖(CTS-A)中主要有三类束缚水,强束缚的结晶水、与高分子链作用的弱束缚水以及与醋酸分子形成氢键作用的束缚水,并且醋酸的束缚水的运动能力较强,使得CTS-A中水与高分子链间的氢键相互作用减弱,进而导致CTS-A的韧性较差。而在CTS-N样品中,水分子大部分是与高分子链相互作用的弱束缚水,对高分子链起到一定的塑化作用,因此导致CTS-N具有较高的韧性。
【关键词】 2H固体核磁共振；
水分子的状态结构与动力学；
壳聚糖；
- 【会议录名称】 2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题B 生物大分子
- 【会议名称】2015年全国高分子学术论文报告会
- 【会议时间】2015-10-17
- 【会议地点】中国江苏苏州
- 【分类号】O657.2;O636.1
- 【主办单位】中国化学会高分子学科委员会