聚乙烯亚胺纳米纤维的制备及其胆红素吸附性能研究.pdf

山束仿能料技 2016年第6期 研究探讨 聚乙烯亚胺纳米纤维的制备及 其胆红素吸附性能研究 张 方 ，徐先林 ，王 航 ，石 磊 ，庄旭品 (1．天津工业大学 ，天津 300387；2．省部共建膜材料与膜过程国家重点实验室 ，天津 300387) 摘 要 ：文章利用同轴溶液喷射纺丝技术制备 了聚 乙烯亚胺 (PEI)／聚偏氟 乙烯 (PVDF)皮芯型纳 米纤维，其 中，PEI为皮层充当吸附剂，PVDF为芯层 以解决PEI难于成纤的难题 ；所制纤维呈三维卷 曲 形态并杂乱堆积形成高孔隙率的PEI／PVDF纳米纤维膜 (PEI／PVDF)。为提 高PEI／PVDF的胆红素 吸附性能，将赖氨酸 固载其表面制得赖氨酸修饰 的PEI／PVDF(PEI／PVDF—lysine)。结果显示，PEI／ PVDF和 PEI／PVDF—lysine的胆红素吸附量分别可达 376．57mg／g和 386．97mg／g。 关键词：聚乙烯亚胺纳米纤维；同轴溶液喷射纺丝 ；胆红素 ；亲和吸附 中图分类号 ：TQ317 文献标识码：B 文章编号 ：1009—3028(2O16)06—0006—06 形态 ；此形态的纤维杂乱堆积形成 的纳米纤维膜 1 引言 具有高的孔隙率和蓬松度 ，在气体和液体过滤 中 均表现出较低的流动阻力 ；卷 曲的纤维形成的曲 亲和色谱法是一种生物大分子纯化分离的方 径式微孔结构延长了流体穿行 的路径，从而增加 法 ，此方法通过配体和特定的生物分子之 间相互 了 目标分子与亲和基 团接触 的几率 ，提高膜亲和 作用表现出高特异性_l1。由于其利用凝胶粒子层 吸附能力 。 析柱 ，具有一定的局限性 ，如高压降、低流速 ，因此 本文采用 同轴溶液纺丝技术 制备 的 PEI／ 生产力低l_2]。作为亲和分离新技术 ，亲和膜分离 PVDF纳米纤 维膜 (PEI／PVDF)为 亲和 吸 附材 技术是一种利用亲和配基修饰的膜 (亲和膜)为介 料。然而 ，PEI是多功能团的小分子聚合物 ，在纺 质的分离纯化生物大分子的技术 ，是亲和色谱和 丝过程 中难 以成纤 ，因此设计 了PEI／PVDF皮芯 膜分离技术的结合 。相 比于传统 的亲和色谱法 ， 型纳米纤维。其 中PEI作为皮层 ，可 以充分发挥 具有传质性能好、流动速率高、压降低和扩散路径 其官能团的作用 ，PVDF作为芯层 ，既解决了 PEI 短等优点。其 中膜基质 的种类以及配基的选择是 难于纺丝的问题 ，又增加 了纤维 的机械性能 。此 亲和分离 的关键 。 外，PEI是水溶性聚合物l7]，为保持其纤维结构的 近年来 ，纳米纤维_3引起 了广泛关注 ，其大的 稳定性 ，选择戊二醛 (GA)进 行交联 ，将所得 的 横纵 比，大的比表面积使其纤维表面具有或可增 PEI／PVDF吸附胆红素。 加更多配基活性位点 ，因此可将其组成 的膜材料 胆红素是一种 四吡咯二羧酸，其 中羧基可 以 用于亲和膜基质。溶液喷射纺丝技术是一种新型 与胺基发生静电相互作用 ，羧基或者吡咯氮可与 的纳米纤维制备方法 4]，此技术利用高速气流 含氧或氮的基团形成氢键 ，吡咯甲基可与疏水结 对纺丝液细流进行拉伸并使溶剂挥发从而制得纳 构苯环、长碳链发生疏水相互作用 j。而 PEI具 米纤维 ，生产效率高 ；由于成形过程 中受高速气 有高的胺密度 ，在链端上可接近的伯胺位点可作 流场 的紊