纳米纤维素/聚合物复合材料的制备与理化性能表征
发布时间：2021-10-18 20:38
生物质纤维素是自然界最丰富的天然有机高分子材料。随着矿石能源的匮乏以及石油基化合物对环境的污染等问题日益严重,生物可再生资源的利用成为人们研究的重点。以生物质纤维素为原料制备的纳米纤维素具有高机械强度、高生物活性以及高生物可降解性等优点,在各领域均有良好的应用前景。探索一种高效的生物质纳米纤维素的制备方法成为增强生物质纤维素利用的一个重要途径;且在制备纳米复合材料时,纳米纤维素在聚合物基体中的分散情况也成为制约纳米纤维素发展的一个因素。首先,对纳米纤维素及聚合物/纳米纤维素复合材料的研究现状和研究意义做出了分析,从纳米纤维素的制备方法以及复合材料的制备方法的比较入手,分析各种制备方法的优劣,在此基础上提出本文的实验方案和实验框架。其次,分析纤维素酶的酶解机理,对影响纤维酶解的环境温度以及酶浓度等因素的工艺参数给出设定,找到最佳酶预处理方案。并与使用NaOH/尿素体系溶液预处理的纤维素进行对比。再次,将经过酶预处理的纤维素溶液通过机械法制备纳米纤维素,通过扫描电子显微镜、傅里叶光谱分析以及XRD等方法分析不同研磨次数对纳米纤维素的尺寸、结构以及晶体变化的影响。结果表明,经过酶预处理及35...
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文框架图
、Fe、Mg等离子溶液对酶活性具有促进作用，其中 Zn对酶活性的促明显；Ca2+、Cu2+对 CBH 酶的活性具有抑制作用[74-75]。 纤维素酶的作用机理纤维素酶是对不同底物具有特异性的复合酶体系，只有在各成分的协同将纤维素分解。酶解过程开始时，纤维素酶吸附在纤维表面，在外切酶的作素被活化，然后内切酶将纤维切断成短链纤维，再将短纤维分解成葡萄糖的作用及机理研究一直是中心课题，因为酶体系复杂，并没有得到很好关于内切酶、外切酶以及葡萄糖苷酶的作用机理，比较公认的是一下两种假说及协同水解假说[76]。.1 分段水解假说1950 年，Reese 等首次提出了分阶段水解的经典假说，假设认为外切酶首维素结晶区，让其变为能够被内切酶作用的非结晶状态（无定形纤维），步被内切酶酶解成可溶性的二糖，即该假设任务外切酶的作用是内切酶作件。然后再经过 β-G 酶作用将二糖分解成葡萄糖。假说的基本酶解模型如
假设机理机理是大家普遍认可的一种机理。在纤维素酶中，三种组分进行水解。其中主要的协同作用有：1）内切酶与外切酶之间协同作用；3）不同的内切酶之间的协同作用；4）分子内部之酶或外切酶与 β-G 酶之间的协同作用；6）相临近纤维素之间其中，第一种协同作用对纤维素结晶区之间的水解具有重要协同机理认为：内切酶作用在纤维的无定形区，对纤维进行末端；然后外切纤维素酶从纤维素末端开始沿着纤维伸长方向水解；最后被 β-G 酶水解成葡萄糖。其作用机理模型如图所
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生壳纳米纤维素的制备与表征[J]. 刘潇,董海洲,侯汉学. 现代食品科技. 2015(03)
[2]微纤化纤维素的制备及应用[J]. 周素坤,毛健贞,许凤. 化学进展. 2014(10)
[3]细菌纤维素性质及应用的研究进展[J]. 汪丽粉,李政,贾士儒,张健飞. 微生物学通报. 2014(08)
[4]营养型食品添加剂:AnyAddy纤维素[J]. 食品工业科技. 2014(04)
[5]纳米纤维素表面烷基化特性的研究[J]. 曲萍,王璇,白浩龙,张力平. 北京林业大学学报. 2014(01)
[6]淡竹纳米纤维素的制备及特征分析[J]. 何文,陈雯丽,蒋身学,张齐生. 竹子研究汇刊. 2013(03)
[7]聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能[J]. 李本刚,曹绪芝,夏天宇,韦春妙. 高分子材料科学与工程. 2013(07)
[8]纳米纤维素/天然橡胶复合材料的制备及表征[J]. 陈红莲,高天明,黄茂芳,廖建和. 广州化工. 2012(11)
[9]芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析[J]. 刘志明,谢成,方桂珍,卜良霄,刘黎阳. 林产化学与工业. 2011(06)
[10]金属离子对纤维素酶内切酶和外切酶活性的影响[J]. 张洪鑫,陈小泉,蒋玲玲. 纤维素科学与技术. 2011(04)
博士论文
[1]基于聚乳酸的生物可降解复合材料的制备和研究[D]. 施庆锋.华东理工大学 2011
硕士论文
[1]酶解法制备纳米纤维素及其还原糖含量控制研究[D]. 邓雪燕.华南理工大学 2014
[2]聚乳酸/纳米纤维素复合材料结构、性能及超临界CO2发泡研究[D]. 林梦霞.郑州大学 2014
[3]微纤化纤维素的制备及其对纸张增强效果的应用研究[D]. 张俊华.广西大学 2008
本文编号：3443462
【文章来源】：浙江农林大学浙江省
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文框架图
、Fe、Mg等离子溶液对酶活性具有促进作用，其中 Zn对酶活性的促明显；Ca2+、Cu2+对 CBH 酶的活性具有抑制作用[74-75]。 纤维素酶的作用机理纤维素酶是对不同底物具有特异性的复合酶体系，只有在各成分的协同将纤维素分解。酶解过程开始时，纤维素酶吸附在纤维表面，在外切酶的作素被活化，然后内切酶将纤维切断成短链纤维，再将短纤维分解成葡萄糖的作用及机理研究一直是中心课题，因为酶体系复杂，并没有得到很好关于内切酶、外切酶以及葡萄糖苷酶的作用机理，比较公认的是一下两种假说及协同水解假说[76]。.1 分段水解假说1950 年，Reese 等首次提出了分阶段水解的经典假说，假设认为外切酶首维素结晶区，让其变为能够被内切酶作用的非结晶状态（无定形纤维），步被内切酶酶解成可溶性的二糖，即该假设任务外切酶的作用是内切酶作件。然后再经过 β-G 酶作用将二糖分解成葡萄糖。假说的基本酶解模型如
假设机理机理是大家普遍认可的一种机理。在纤维素酶中，三种组分进行水解。其中主要的协同作用有：1）内切酶与外切酶之间协同作用；3）不同的内切酶之间的协同作用；4）分子内部之酶或外切酶与 β-G 酶之间的协同作用；6）相临近纤维素之间其中，第一种协同作用对纤维素结晶区之间的水解具有重要协同机理认为：内切酶作用在纤维的无定形区，对纤维进行末端；然后外切纤维素酶从纤维素末端开始沿着纤维伸长方向水解；最后被 β-G 酶水解成葡萄糖。其作用机理模型如图所
【参考文献】：
期刊论文
[1]花生壳纳米纤维素的制备与表征[J]. 刘潇,董海洲,侯汉学. 现代食品科技. 2015(03)
[2]微纤化纤维素的制备及应用[J]. 周素坤,毛健贞,许凤. 化学进展. 2014(10)
[3]细菌纤维素性质及应用的研究进展[J]. 汪丽粉,李政,贾士儒,张健飞. 微生物学通报. 2014(08)
[4]营养型食品添加剂:AnyAddy纤维素[J]. 食品工业科技. 2014(04)
[5]纳米纤维素表面烷基化特性的研究[J]. 曲萍,王璇,白浩龙,张力平. 北京林业大学学报. 2014(01)
[6]淡竹纳米纤维素的制备及特征分析[J]. 何文,陈雯丽,蒋身学,张齐生. 竹子研究汇刊. 2013(03)
[7]聚乙烯醇/改性纳米纤维素晶体纳米复合薄膜的制备及性能[J]. 李本刚,曹绪芝,夏天宇,韦春妙. 高分子材料科学与工程. 2013(07)
[8]纳米纤维素/天然橡胶复合材料的制备及表征[J]. 陈红莲,高天明,黄茂芳,廖建和. 广州化工. 2012(11)
[9]芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析[J]. 刘志明,谢成,方桂珍,卜良霄,刘黎阳. 林产化学与工业. 2011(06)
[10]金属离子对纤维素酶内切酶和外切酶活性的影响[J]. 张洪鑫,陈小泉,蒋玲玲. 纤维素科学与技术. 2011(04)
博士论文
[1]基于聚乳酸的生物可降解复合材料的制备和研究[D]. 施庆锋.华东理工大学 2011
硕士论文
[1]酶解法制备纳米纤维素及其还原糖含量控制研究[D]. 邓雪燕.华南理工大学 2014
[2]聚乳酸/纳米纤维素复合材料结构、性能及超临界CO2发泡研究[D]. 林梦霞.郑州大学 2014
[3]微纤化纤维素的制备及其对纸张增强效果的应用研究[D]. 张俊华.广西大学 2008
本文编号：3443462
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