金红石型纳米二氧化钛/聚二甲基硅氧烷复合改性制备多功能胶原海绵

作者：张敏^*; 郭晨晨; 王瑜; 张云龙; 丁翠翠; 黄六莲; 陈礼辉

来源：高分子材料科学与工程, 2023, 39(02): 26-35.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2023.0042

• 胶原海绵
• 油水分离
• 光催化
• 抗菌性

胶原(COL)是一种来自于动物生物质的天然高分子材料，具有来源丰富、易加工、易修饰、可降解等优势。在胶原材料中，基于冻干处理而得的海绵具有天然多孔性，不仅为油相储存提供了充足的空间，还为功能微纳组分的固载提供了骨架网络。文中以胶原海绵为基底、聚二甲基硅氧烷(PDMS)为疏水改性剂、金红石型二氧化钛纳米颗粒(TiO2)为光催化剂，制备出集疏水性、光催化效应及光响应抗菌性于一体的多功能复合胶原海绵TiO2/PDMS-COL。使用场发射扫描电镜观察TiO2/PDMS-COL的形貌，利用红外光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射和热重分析对TiO2/PDMS-COL的结构进行了表征。结果证实，TiO2,PDMS与COL之间产生了复合作用。复合海绵对CHCl3的吸附容量可达134 g/g；循环使用20次后接触角下降较少。复合海绵对乳液也展现出良好的分离能力。模拟太阳光照射下，80min内复合海绵对罗丹明B的降解率达88%，且3次光照循环使用后其催化降解性能未发生明显下降。此外，光照下TiO2产生的活性氧使复合海绵具备优异的光响应抗菌性，其对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的抑菌率达90%以上。

• 单位
  福建工程学院; 福建农林大学