碱预处理对大麻秆浆纤维素性质的影响

采用氢氧化钠溶液对大麻秆浆进行预处理,研究了温度、氢氧化钠浓度、预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值和纤维素晶型的影响。结果表明：低温下氢氧化钠溶液对分子质量较低的纤维素有较强的溶解能力,温度越低,纤维素可溶的分子质量分布越宽,且纤维素Ⅰ越易通过氢氧化钠溶液的润胀转变为纤维素Ⅱ。适当提高氢氧化钠溶液的浓度有助于浆料中半纤维素及低分子质量纤维素的溶解,有利于纤维素的充分润胀。当氢氧化钠质量分数超过9 %时,纤维素的晶型开始明显由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,导致可及度降低。在预处理时间为1~3 h时,预处理时间对纤维得率、R-10值、聚合度、碘吸附值及纤维素晶型等的影响不大。     

木质纤维素水解制化学品的研究进展

 木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,对其进行研究和利用可以有效缓解对化石能源的依赖。木质纤维素的结构较为复杂,因此木质纤维素水解技术是木质纤维素转化过程中的关键。本文介绍了木质纤维素水解产糖技术存在的问题,对比了木质纤维素水解产糖主要方法的优缺点,概述了国内外最近的利用木质纤维素水解方法制备多元醇类化学品、能源化学品、新平台化学品的研究进展。针对木质纤维素的水解难题及木质纤维素水解制化学品的发展方向提出了展望。     

化学法制备纳米微晶纤维素的研究进展

纳米微晶纤维素是一种制备原料来源广泛、成本低、在功能材料等领域有广泛应用前景的可再生新兴纤维素功能材料。然而纳米微晶纤维素的制备存在得率低、水耗大、对设备要求严格等缺点,限制了纳米微晶纤维素的大规模生产;因此寻找纳米微晶纤维素的绿色、高效制备方法显得尤为重要。笔者从原料和化学制备方法上综述了制备纳米微晶纤维素的研究进展,并对纳米微晶纤维素制备及纳米微晶纤维素基功能材料的进一步发展应用进行了展望。     

糙皮侧耳(pleurotus ostreatus)对蔗渣木质纤维素的降解作用

糙皮侧耳(P.ostreatus(Jacq.Ex Fr)Kummer]AS5.42在蔗渣上生长期间,主要利用蔗渣木质纤维素复合体中的木素和半纤维素,而很少分解纤维素。在0—30天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素依次减少44%、46%、3.2%; 在0—60天的生长期间,木素、半纤维素、纤维素分别减少56.9%、67.1%、22.9%。     

红茶菌生产细菌纤维素及其结构表征

红茶菌是一种中国传统酸性饮料,为了得到其生产细菌纤维素(BC)的能力及发酵过程中发酵液的变化情况,利用红茶菌混合菌种发酵制备细菌纤维素,对发酵过程中的细菌纤维素产量、还原糖消耗量和pH值进行检测。结果表明,发酵过程中pH值从4.77降到3.08,还原糖含量从51.16g/L降到10.55g/L,发酵7d得到4.39g/L的细菌纤维素。扫描电镜观察到细菌纤维素的直径在100～500nm之间;热重分析表明细菌纤维素在296℃处具有最大失重,失重率达46%;红外光谱揭示了细菌纤维素的特征吸收峰。元素分析结果表明,细菌纤维素主要由C、H、O这3种元素构成,基本上符合纤维素中各元素含量;XRD结果表明细菌纤维素的结晶度为80.21%,是一种高结晶度纤维素材料。     

苎麻骨纤维素提取及微晶纤维素制备工艺研究

为了系统分离苎麻麻骨中的纤维素,并对其分离的纤维素制备微晶纤维素从而提高苎麻资源化利用率,采用蒸汽爆破-碱法提取分离苎麻麻骨纤维素,探讨了反应温度、反应时间、NaOH浓度三个因素对纤维素提取效果的影响,同时研究了Na2SO3浓度、HCl浓度、水解温度和水解时间对苎麻骨微晶纤维素制备工艺的影响,并对纤维素和微晶纤维素进行了红外分析。结果表明,苎麻骨纤维素的最优提取分离工艺条件为反应温度90℃、NaOH浓度10%、反应时间8h;微晶纤维素制备的最优工艺条件为HCl浓度4%、水解时间60min、Na2SO3浓度6%、水解温度80℃。本研究结果为苎麻资源综合开发利用提供技术支持,也为其他植物生物质资源利用提供了理论参考。     

再生竹纤维球形介孔气凝胶的表征

为获得均一稳定的纤维素气凝胶,以再生竹纤维为原料,采用滴定悬浮和真空冷冻干燥的方法制备球形纤维素气凝胶。傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析结果表明,球形纤维素气凝胶为纤维素II型结构,内部为疏松多孔的网络状结构。球形纤维素气凝胶的比表面积均在240 m2/g以上,且孔径均在15 nm以下,最小密度可达37 mg/cm3,这表明球形纤维素气凝胶具有较高的比表面积、较小的孔径。热重分析(TG)结果表明,纤维素气凝胶大球的最大热失重温度为364.4℃,纤维素气凝胶中球的最大热失重温度为357.3℃,纤维素气凝胶小球的最大热失重温度为354.2℃,而再生竹纤维的最大热失重温度为354.0℃。球形纤维素气凝胶在污水处理、海水除油、重金属离子吸附等领域具有开发价值。     

纤维素溶液的动态流变性质

纤维素／甲基吗啉氧化物溶液的动态流变性能对Lyocell纺丝工艺有着重要的参考价值,尤其是不同纤维素溶液的动态流变性能有很大差异,运用流变学的方法得到了表征纤维素溶液的一些特征值,从而获得不同的纤维素的相对分子质量、相对分子质量分布和纤维素溶液的粘弹性。     

正交设计法探究纤维素水解最佳实验条件

纤维素的水解反应与纤维素的类型、酸的浓度、反应温度等因素有关。本文总结归纳出13个影响纤维素水解的因素,用正交实验设计法找出纤维素水解的最佳实验条件,以达到较好的银镜生成效果。     

改性菠萝皮渣纤维素固定化菠萝蛋白酶研究

为了探究改性纤维素作为固定化酶载体的可行性,在离子液体中用L-丝氨酸对提取的菠萝皮渣纤维素进行均相改性,并将改性菠萝皮渣纤维素用于固定化菠萝蛋白酶。采用傅里叶变换红外光谱仪、热重分析仪以及X射线衍射光谱仪对菠萝皮渣纤维素、改性菠萝皮渣纤维素以及固定化酶进行了表征。结果表明,菠萝皮渣纤维素被成功改性,晶体结构从纤维素Ⅰ型转变为纤维素Ⅱ型;菠萝蛋白酶成功地固定在改性菠萝皮渣纤维素上,且固定化酶较改性菠萝皮渣纤维素的热稳定性得到提升。对酶的固定化工艺和酶学特性进行研究,结果表明,固定化酶的优化制备工艺为菠萝皮渣纤维素与离子液体的质量比为3∶100,L-丝氨酸与菠萝皮渣纤维素的质量比为1∶1,戊二醛溶液体积分数为1%,交联时间为1.0h。与游离菠萝蛋白酶相比,固定化菠萝蛋白酶具有更好的温度稳定性和酸环境稳定性。     

离子液体中纤维素的溶解及再生特性

探讨了不同来源纤维素在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯代盐(［bmim］Cl)中的溶解性能,并采用红外光谱、X-射线衍射及热重分析等手段对木浆纤维素在离子液体［bmim］Cl中溶解和再生前后的结构变化进行了分析。结果表明,未经活化的纤维素可直接溶解于离子液体［bmim］Cl 而不发生其它衍生化反应,原纤维素聚合度越低,溶解越容易。再生纤维素分子量较原纤维素有所降低,结晶状态由纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,再生后纤维素热分解温度降低,热稳定性略有下降。     

一组常温纤维素分解菌稳定复合系的创建及其功能

从自然降解、腐烂的天然纤维素材料中分离、筛选获得生长速度快、透明圈较大、性状稳定的纤维素单菌23株。经纤维素分解力测定、回筛,获得一组由14株高效稳定纤维素分解菌组成的常温纤维素分解菌稳定复合系。该复合系常温下96 h内对麦秆粉的总分解力高达40.7%。     

超疏水磁性纤维素粒子的制备及性能表征

 采用纤维素为原料,制备了超疏水磁性纤维素粒子。竹溶解浆用氢氧化钠/尿素/水体系溶解,在水中再生形成纤维素粒子。再采用原位沉淀法制得磁性纤维素粒子,正十八烷基三甲基硅烷修饰后得到超疏水磁性纤维素粒子。用扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、热失重分析仪（TG）和液滴形状分析仪（CA）对改性纤维素粒子的形貌、化学结构、热稳定性和超疏水性进行了分析。改性纤维素粒子表现出超疏水性能和磁响应性能,水接触角达到151.2°。改性纤维素粒子可以包裹水滴和甘油形成液体弹珠。     

金属离子对纤维素碱性降解影响的初步研究

以纤维素二糖、微晶纤维素及脱脂棉作为纤维素模型物,分别考察K+、Mg2+和Ca2+对纤维素碱性降解性能的影响.结果表明:金属离子的种类、用量及反应时间均会影响纤维素的碱性降解.K+对纤维素碱性降解有促进作用,Mg2+和Ca2+则会抑制纤维素碱性降解反应;并且随着金属离子用量的增加及反应时间的延长,K+的促进作用及Mg2+、Ca2+的抑制作用愈加明显.     

纤维素月桂酸酯的制备及其结构和性能表征

在均相体系下,以微晶纤维素为原料,以月桂酰氯为酯化试剂,吡啶为催化脱酸剂制备纤维素月桂酸酯,研究了酯化试剂用量、反应温度、反应时间对纤维素月桂酸酯取代度和得率的影响,确定了合成纤维素月桂酸酯的适宜条件为：酰氯用量16 mol（基于纤维素上羟基摩尔数）,反应温度100 ℃,反应时间10 h,此时纤维素月桂酸酯的得率为3108 %,取代度达248。采用红外光谱和核磁共振氢谱对纤维素月桂酸酯的结构进行了表征,证明了纤维素已发生酯化反应。接触角实验结果表明,所得纤维素月桂酸酯的接触角随取代度增加而增加,取代度>16时产物具有极强的疏水性。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明,使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

改性秸秆纤维素对苯胺的吸附性能研究

采用酸碱法提取出植物纤维素,对其改性后的纤维素进行苯胺吸附实验研究,分别考察了纤维素来源、吸附剂的用量、接触时间、溶液pH值对改性纤维素的吸附性能的影响。结果表明,采用玉米秸秆制的改性纤维素吸附效果最好,在30℃下,当吸附时间30 min,pH值为7时苯胺的吸附效果最好。     

对NaOH/尿素法制备纤维素膜的孔结构的控制

为达到采用环境友好的工艺制备孔结构可控的纤维素膜的目的,以wNaOH=6%和w尿素=4%的水溶液为纤维素溶剂,采用浸渍沉淀相分离法制备了纤维素膜,考察了纤维素浓度、凝固浴种类、不溶性致孔剂添加量对纤维素膜微观形貌、平均孔径和孔隙率的影响规律。结果表明:使用wHCl=3%的水溶液做凝固浴,通过向制膜液中添加微量ZnO粉体,可制得孔隙率0.90左右、平均孔径成倍可调的纤维素膜。使用醇类做凝固浴可显著降低纤维素膜的孔隙率。上述因子的组合为制备具有灵活的孔隙率和平均孔径的纤维素膜提供了可能。     

NMMO工艺纤维素膜结晶结构

以纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂,采用相转化法制备非对称纤维素膜.利用X-射线衍射法对该工艺纤维素膜的结晶结构进行分析,讨论了铸膜液浓度、凝固浴温度及添加剂对膜结晶度的影响.结果表明:纤维素Ⅰ在NMMO.H2O中溶解并固化成膜后,得到的是纤维素Ⅱ,而不能形成纤维素Ⅰ;提高铸膜液中纤维素浓度、凝固浴温度及抗氧化剂(没食子酸丙酯)用量都可使该工艺纤维素膜的结晶度增大,添加少量的NH4Cl致使纤维素膜的结晶度有所下降.     

含氮量、温度、有机溶剂对硝化纤维素溶液特性黏度的影响

通过乌氏黏度计测试了硝化纤维素溶液的特性黏度,以凝胶渗透色谱(GPC)对硝化纤维素的分子量及分子量分布进行了表征,研究了含氮量、溶液温度、有机溶剂对硝化纤维素溶液特性黏度的影响。结果表明:随着硝化纤维素的含氮量上升,其特性黏度逐渐增大,但当其含氮量继续上升到一定值时,其特性黏度反而减小;硝化纤维素的含氮量对其特性黏度的影响实际上体现在其分子量对特性黏度的影响上,硝化纤维素的特性黏度与其分子量具有一定的依赖性关系,其特性黏度随硝化纤维素分子量的增加而增大;温度越高,硝化纤维素的特性黏度越小;溶剂极性越小,其特性黏度越大。当硝化纤维素溶解于DMF溶剂中时,其分子链具有一定的刚性。