新型丝素蛋白膜的结构和热分解动力学机理

于海洋 王昉 刘其春 马青玉 顾正桂

引用本文: 于海洋,  王昉,  刘其春,  马青玉,  顾正桂. 新型丝素蛋白膜的结构和热分解动力学机理[J]. 物理化学学报, 2017, 33(2): 344-355. doi: 10.3866/PKU.WHXB201611023 shu
Citation:  YU Hai-Yang,  WANG Fang,  LIU Qi-Chun,  MA Qing-Yu,  GU Zheng-Gui. Structure and Kinetics of Thermal Decomposition Mechanism of Novel Silk Fibroin Films[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2017, 33(2): 344-355. doi: 10.3866/PKU.WHXB201611023 shu

新型丝素蛋白膜的结构和热分解动力学机理

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(11474166)和江苏省高校自然科学基金(15kJB150018)资助项目

摘要: 采用氯化钙-甲酸溶解新方法,制备了氯化钙含量分别为1.50%(w,质量分数)和3.00%(w)的新型丝素蛋白膜SF-1.5和SF-3.0。运用傅里叶变换红外光谱技术和X射线衍射技术对样品的分子构象和结晶结构进行了表征。同时,利用热重技术对比研究了两种膜的热稳定性和热分解特性,依据Kissinger、Ozawa和Vyazovkin模型,考察了氯化钙含量对丝素蛋白膜热分解反应的热力学参数和动力学参数以及其机理函数的影响。结果表明,丝素蛋白膜SF-1.5中蛋白分子主要以β-折叠结构为主,丝素蛋白膜SF-3.0中蛋白分子构象主要以无规卷曲为主;SF-3.0膜在不同升温速率下的分解温度、活化能和活化焓均低于SF-1.5膜,SF-1.5膜的热稳定性优于SF-3.0膜。另外,利用Achar法和Coats-Redfern法研究发现:丝素蛋白膜在190.00-330.00℃的热分解过程遵循二维扩散(圆柱形对称)机理。

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  • 收稿日期:  2016-10-10
  • 修回日期:  2016-11-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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