氯化铁体系绿色高效催化制备纳米纤维素

采用氯化铁(FeCl3)催化水解法制备纳米纤维素(CNC),考查了反应温度、反应时间、FeCl3用量、超声时间等因素对CNC得率的影响。结果表明,反应温度110℃,反应时间60 min,FeCl3质量分数10%,超声时间180 min时,CNC得率最高,达22%。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、Zeta电位测定仪等对CNC的结构、形貌、谱学性质和晶体性能、分散在液相介质中带电颗粒的有效电荷进行了表征,结果表明,电镜观察CNC为棒状,直径20~50 nm,长200~300 nm;XRD分析表明,CNC属于纤维素Ⅰ,结晶度达到76.2%,较纸浆纤维显著提高;Zeta电位测定结果显示,CNC在水溶液中具有良好的分散稳定性。该催化制备体系具有绿色环保、反应条件温和、容易控制、操作简单等优点,单根纳米纤维呈棒状,纤维之间相互交织成网状,有利于其在复合材料中的应用。