膠原纖維是自然界含量豐富的天然線性高分子,是構成動物的皮膚,肌腱,骨骼等組織的主要成分,具有良好的生物降解性、生物相容性、低抗原性和低細胞毒性等性能,顯示了廣泛的應用前景。然而,膠原纖維的吸濕性高、熱穩定性低、易被細菌侵蝕等缺陷限制了其進一步的開發與應用。因此,探索膠原纖維新的改性方法成了拓寬膠原纖維應用的關鍵。
近日,我院周虎教授研究團隊利用從皮革固體廢棄物中提取的膠原纖維,采用原位生成納米銀鹽顆粒的方法,成功制備了膠原纖維/納米銀鹽雜化材料。具體地,利用膠原纖維富含的-COOH、-CONH-、-CONH2、-NH2等活性基團對金屬銀離子的富集作用,運用有機-無機原位雜化技術,探索了膠原纖維/納米銀鹽雜化材料制備的新方法,構建了原位生成納米銀鹽改性膠原纖維的基本理論。後期還系統研究了膠原纖維/納米銀鹽原位雜化材料的微觀結構、可見光催化處理染料廢水性能、抗菌防黴性等。該研究不僅實現了膠原纖維的原位修飾改性,還賦予膠原纖維基雜化材料新的功能與特性,這将為探索生物質的新型改性方法和有機-無機雜化材料的制備提供重要參考價值。

Figure 1. Schematic diagram of the preparation of silver salts/collagen fiber hybrid composites.

Figure 2. The morphological of (A) AgCl/Collagen Fiber and (F) Pure Collagen Fiber.

Figure 3. Photocatalytic activity of the silver salts/collagen fiber hybrid composites toward degradation of MO under visible light.
這一研究成果近期發表在Journal of Hazardous Materials上,且獲得國家發明專利授權2項(ZL 201510944237.X;ZL201510936844.1)。該工作主要完成人是我院2015級碩士研究生周傑(現通過審核制于華南理工大學繼續攻讀博士)。該工作得到國家自然科學基金 (21776067)、湖湘青年英才支持計劃(2015RS4044)等項目的資助。
該論文為:Hu Zhou, Jie Zhou, etc. In-situ preparation of silver salts/collagen fiber hybrid composites and theirphotocatalytic and antibacterial activities,J. Hazard. Mater., 2018, 359, 274-280.