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蚕业科学2025年第04期:基于丝素蛋白衍生碳点的再生丝素纤维结构调控

来源:期刊VIP网 时间:


作者:吴心怡;邓罡;马琳;武国华;

单位:江苏科技大学生物技术学院;

摘要:丝素蛋白作为天然高分子材料,兼具良好的生物相容性和力学性能,广泛应用于功能纺织品和生物医用材料。然而,其在紫外光照射、高温和汗液等复杂环境下稳定性较差,限制了其实际应用。本研究以蚕丝为前驱体,采用水热法合成了具有良好光学性质和官能团结构的丝素蛋白衍生碳点(silk fibroin-derived carbon dots, SF-CDs),并将其掺杂于再生丝素蛋白(regenerated silk fibroin, RSF)纤维,通过湿法纺丝工艺构建出丝素蛋白衍生碳点/再生丝素蛋白(SF-CDs/RSF)复合纤维,系统研究其结构调控作用及性能变化。结果表明,SF-CDs具有优异的分散性和蓝色荧光特性,表面富含羟基、羧基、氨基等极性基团,在适量掺杂(2.0%)条件下,SF-CDs有效诱导RSF分子链由无序构象向β折叠有序结构转变,显著增强纤维的断裂强度与延展性,表现出优异的力学性能;同时,SF-CDs的π共轭结构与功能基团协同作用,显著提升了复合纤维的紫外吸收能力和热稳定性,减少碱性汗液处理下的质量损失,增强了耐汗性。本研究为天然蛋白质材料的结构调控与功能增强提供了新思路,为其在抗紫外、耐环境及生物医用纤维领域的应用拓展提供了理论依据与实验支撑。

关键词:丝素蛋白;;碳点;;复合纤维;;结构调控;;稳定性

基金资助:江苏特聘教授项目(苏教师[2015]17号)