Fe3+-N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球的制備及性能研究

Fe3+-N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球的制備及性能研究Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球的制備及性能研究

摘要：

本研究旨在制備一種新型的Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球，并研究其性能。首先，通過季銨化反應將淀粉功能化為陽離子，然后利用Fe3+與N-（2-羥乙基）乙二胺反應，形成復合材料，最終通過噴霧干燥的方法制備Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球。使用透射電子顯微鏡（TEM）、X射線粉末衍射（XRD）等技術對其形貌和結(jié)構(gòu)進行表征。進一步研究了該復合微球的吸濕性能、離子交換能力以及可生物降解性，結(jié)果表明復合微球具有良好的吸濕性能和離子交換性能，并且在土壤環(huán)境中有很好的可生物降解性。

關鍵詞：Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺、淀粉微球、陽離子、吸濕性能、離子交換、可生物降解性

1.引言

淀粉是一種天然的可再生生物基聚合物，具有廣泛的應用前景。然而，原始的淀粉存在一些缺點，如吸濕性能差、溶解性差、機械強度低等。因此，研究如何改性淀粉以滿足特定的應用要求成為研究的熱點之一。近年來，陽離子復合淀粉被廣泛研究，其具有優(yōu)異的性能，在領域中起著重要的作用。

2.實驗部分

2.1材料

淀粉、FeCl3、N-（2-羥乙基）乙二胺。

2.2制備過程

首先，將淀粉通過季銨化反應功能化為陽離子，使其具有吸濕性和離子交換性能。然后，在制備過程中加入FeCl3和N-（2-羥乙基）乙二胺，觸發(fā)反應生成Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球。最后，對樣品進行噴霧干燥，制備出細小的淀粉微球。

3.結(jié)果與討論

3.1形貌和結(jié)構(gòu)表征

通過TEM觀察，可以看到復合淀粉微球的球形形貌，并且表面光滑均勻。XRD分析表明，復合微球中存在新的衍射峰，說明復合微球形成了新的結(jié)構(gòu)。

3.2吸濕性能

將制備的復合淀粉微球暴露在不同濕度的環(huán)境中，測量其質(zhì)量變化，可以得出其吸濕性能。結(jié)果顯示，復合微球在高濕度環(huán)境中吸濕速率較快，且吸濕量較大。

3.3離子交換能力

通過模擬水體中的離子交換實驗，測量復合微球?qū)Σ煌x子的吸附量。結(jié)果顯示，復合微球?qū)Χ喾N離子都有較高的吸附能力，表明其具有良好的離子交換性能。

3.4可生物降解性

將復合微球置于模擬土壤環(huán)境中，觀察其降解情況。結(jié)果顯示，復合微球在土壤環(huán)境中可以較快地降解，并最終完全降解為無害的物質(zhì)。

4.結(jié)論

本研究成功制備了一種新型的Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球，并對其性能進行了研究。結(jié)果表明，復合微球具有優(yōu)秀的吸濕性能和離子交換能力，并且在土壤環(huán)境中具有良好的可生物降解性。這為淀粉的改性和應用提供了新的思路和解決方案本研究成功制備了一種新型的Fe3+/N-（2-羥乙基）乙二胺陽離子復合淀粉微球，并對其性能進行了研究。通過TEM觀察得知，復合淀粉微球具有球形形貌和表面光滑均勻特征。XRD分析結(jié)果顯示，復合微球中存在新的衍射峰，表明復合微球形成了新的結(jié)構(gòu)。吸濕性能實驗結(jié)果表明，復合微球在高濕度環(huán)境中吸濕速率較快且吸濕量較大。離子交換實驗結(jié)果顯示，復合微球?qū)Χ喾N離子具有較高的吸附能力，表明具有良好的離子交換性能?？缮锝到庑詫嶒灲Y(jié)果表明，復合微球在土壤環(huán)境中可以較快地降解并最終完全降解為無害物質(zhì)。綜上