Page 162 - 《精细化工》2021年第7期

第 38 卷第 7 期 精 细 化 工 Vol.38, No.7
202 1 年 7 月 FINE CHEMICALS July 2021

淀粉化学品
淀粉分子磁化修饰及其再生膜材料的制备

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杨孟楠 ，徐 进 ，袁久刚 ，王 平 ，范雪荣 ，高卫东
（1. 江南大学 纺织科学与工程学院 纺织研究所，江苏 无锡 214122；2. 江南大学 生态纺织教育部重
点实验室，江苏 无锡 214122）
摘要：以高直链淀粉（HS）为原料，采用“还原胺化-点击化学法”制备得到具有磁性的变性淀粉（MMS），并
在外加磁场作用下制备再生淀粉膜。具体包括在 HS 分子惟一的潜在醛基上引入炔基，对纳米 Fe 3 O 4 粒子（MNP）
进行硅烷包覆得到叠氮化磁体粒子（azide-MNPs），两者经点击化学反应得到分子链末端带磁性的变性淀粉。借
助 XRD、FTIR、NMR 和 MS 对产物结构进行表征。结果表明，磁体粒子精准接枝到高直链淀粉分子还原末端，
得到目标产物 MMS。再生淀粉膜性能测试结果表明，在外磁场诱导条件下 MMS 逐渐趋于分子有序排列，在
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MMS 质量分数为 15%，4×10 A/m 磁场作用下制得的再生淀粉膜较纯羧甲基淀粉膜断裂伸长率提升 49.5%，断
裂强度提升 88.3%，短程有序程度提高。
关键词：高直链淀粉；磁化分子修饰；点击化学；再生膜结构设计；机械性能调控；功能材料
中图分类号：TQ321.2；O636.12 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2021) 07-1444-06

Magnetization modification of starch molecules and preparation of

regenerated membrane materials

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YANG Mengnan , XU Jin , YUAN Jiugang , WANG Ping , FAN Xuerong , GAO Weidong
（1. Textile Research Institute, College of Textile Science and Engineering, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu,
China; 2. Key Laboratory of Eco-Textiles, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, Jiangsu, China）
Abstract: Magnetic modified starch (MMS) was prepared from high amylose (HS) by reducing amination
and click chemistry method, and then regenerated starch film was prepared under the action of external
magnetic field. In which, the acetylene group was introduced into the unique potential aldehyde group of
HS molecule and magnetic azide particles (azide-MNPs) were prepared by silane coating of nano-sized
Fe 3O 4 particles (MNP). The two reacted by click chemical reaction to obtain modified starch with magnetic
end of molecular chain. The structure of the product was characterized by XRD, FTIR, NMR and MS. The
results showed that the magnetic particles were successfully grafted to the reduced end of high amylose
molecular, and the target product MMS was obtained. It was found that MMS tended to be orderly under
the external magnetic field. Compared with pure CMS starch film, the regenerated starch film with MMS
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mass fraction of 15% and a magnetic field of 4×10 A/m could increase the elongation at break and the
breaking strength by 49.5% and 88.3%, and the degree of short-range order was improved.
Key words: high amylose starch; modification of magnetized molecules; click chemistry; structure design
of regenerated membrane; control of mechanical properties; functional materials

[3]
在可降解生物材料中，淀粉因具有来源广、成 度地限制了其应用范围 。提高淀粉材料的机械性
本低、可再生、无污染及易降解的特点，而被广泛 能是淀粉基材料迫切需要解决的问题之一。很多研
关注 [1-2] 。然而，淀粉材料机械性能上的欠缺极大程 究中通过将淀粉与增塑剂复配来提升分子链的活动

收稿日期：2020-12-23; 定用日期：2021-02-23; DOI: 10.13550/j.jxhg.20201215
基金项目：国家自然科学基金项目（21674043）；国家重点研发计划项目（2017YFB0309200）；中国博士后基金项目（2019M651711）
作者简介：杨孟楠（1997—），女，硕士生，E-mail：1759273256@qq.com。联系人：徐 进（1983—），男，副教授，E-mail：jinxu@
jiangnan.edu.cn。