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摘要
利用天然高分子制备具有优异力学性能的高分子材料一直是备受关注的课题。再生丝素蛋白（SF）和纤维素制备的共混物膜比纯纤维素具有更佳的强度和韧性,但对该共混物在分子水平上大分子间的相互作用、水分子和共混物不同组分间的相互作用的研究则很少报道。本文利用多尺度固体NMR技术研究了纤维素和SF之间的构象变化和分子间相互作用,进而阐明纤维素/SF共混膜具有优异力学性能的微观起源。研究发现,与再生SF膜相比,纤维素/SF共混膜中的有序β-折叠结构含量增加,而无序β-折叠结构的含量减少。2D 1H-13C异核相关谱实验阐明了SF和纤维素之间存在强氢键相互作用,进而导致SF和纤维素在分子水平上具有很好的相容性。SF主链上的-NH基团倾向于与纤维素碳上的C2和C3位上的羟基形成氢键。此外,2D 1H-13C质子宽线分离谱实验发现纤维素/SF共混膜中的水分子主要是与纤维素主链相结合,可进一步提高共混物材料的韧性。
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