Введение
ГЛАВА 1 Литературный обзор 13
1.1 Хитин и хитозан 13
1.1.1 История открытия 13
1.1.2 Структура 13
1.1.3 Источники 14
1.1.4 Получение хитозана 16
1.1.5 Полиморфные состояния 17
1.1.6 Растворимость хитина и хитозана 18
1.1.7 Полиэлектролитные комплексы 20
1.1.8 Физико-химические свойства 24
1.1.9 Биологические свойства 25
1.1.10 Применение 26
1.2 Глины 26
1.2.1 Общая классификация 26
1.2.2 Сапонит
1.2.2.1 Источники 29
1.2.2.2 Состав 29
1.2.2.3 Применение 30
1.2.3 Сепиолит 31
1.2.3.1 Общая характеристика 31
1.2.3.2 Структура 31
1.2.3.3 Применение 32
1.3 Бионанокомпозиты 32
1.3.1 Общая характеристика 32
1.3.2 Методы формирования бионанокомпозитов 36
1.3.3 Гидрогели
1.3.3.1 Определение и общая характеристика 38
1.3.3.2 Бионанокомпозитные гидрогели 40
1.3.4 Бионанокомпозитные гидрогели хитозана 41
1.3.5 Бионанокомпозитные пленки хитозана 42
1.3.6 Применение бионанокомпозитов 44
1.4 Постановка задачи 45
ГЛАВА 2 Экспериментальная часть 46
2.1 Материалы 46
2.2 Приготовление образцов
2.2.1 Формирование дисперсий наночастиц 46
2.2.2 Формирование гидрогелей 47
2.2.3 Формирование аэрогелей 48
2.2.4 Формирование пленок 48
2.2.5 Подготовка пленок для механических испытаний 48
2.2.6 Подготовка образцов для сканирующей электронной микроскопии48
2.2.7 Подготовка образцов для просвечивающей электронной
микроскопии 49
2.3 Методы исследования 49
2.3.1 Реология 49
2.3.1.1 Основные понятия и законы реологии 49
2.3.1.2 Реологические измерения
2.3.2 Механические свойства пленок при растяжении 57
2.3.3 Электронная микроскопия 58
2.3.4 Набухание пленок 59
2.3.5 ИК-спектроскопия 59
2.3.6 Рентгенофазовый анализ 60
2.3.7 Малоугловое рентгеновское рассеяние 60
2.3.8 Термический анализ 60
2.3.9 Микробиологическое исследование
2.3.10 pH-метрия 61
2.3.11 Дзета-потенциал 61
ГЛАВА 3 Обсуждение результатов 62
3.1 Метод формирования бионанокомпозитов на основе хитозана и неорганических наночастиц 62
3.1.1 Сущность метода 62
3.1.2 Формирование бионанокомпозитов по новому методу 62
3.1.3 Характерные особенности формирования бионанокомпозитов 64
3.1.4 Фазовое состояние и структура бионанокомпозитов 65
3.2 Гидрогели хитозана с сапонитом 67
3.2.1 Механические свойства 67
3.2.2 Морфология 68
3.3 Гидрогели хитозана с сепиолитом 69
3.4 Гидрогели хитозана с окисленными углеродными нанотрубками 70
3.5 Формирование бионанокомпозитных пленок 72
3.5.1 Особенности изготовления 72
3.5.2 Устойчивость пленок 73
3.5.3 Структура 74
3.6 Пленки хитозана с сапонитом 75
3.6.1 Формирование 75
3.6.2 Механические свойства 76
3.6.3 Структура по данным рентгенофазового анализа и малоуглового рентгеновского рассеяния 78
3.6.4 Морфология 81
3.6.5 ИК-спектроскопические свойства 85
3.6.6 Термическое поведение 87
3.6.7 Заключение по результатам исследования пленок хитозана с cапонитом 93
3.7 Пленки хитозана с сепиолитом 94
3.7.1 Формирование и устойчивость 94
3.7.2 Механические свойства 95
3.7.3 Рентгенофазовый анализ 97
3.7.4 Морфология 99
3.7.5 Термическое поведение 100
3.7.6 Заключение по результатам исследования пленок хитозана с сепиолитом 103
3.8 Пленки хитозана с окисленными углеродными нанотрубками 103
3.9 Пленки хитозана с микрочастицами латекса 104
3.9.1 Устойчивость пленок 104
3.9.2 Морфология 105
3.9.3 Механические свойства 106
3.9.4 Механизм образования 107
3.10 Защитные пленки для продуктов питания 107
Выводы 111
