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

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,80 min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.