超声波协同TEMPO氧化法制备纳米纤维微晶的研究

发布时间：2018-06-07 18:44

  本文选题：纤维 + 纳米纤维素微晶　； 参考：《南京林业大学》2011年硕士论文

【摘要】：天然纤维素由于其来源丰富、具有再生性能是目前开发利用的热点之一,利用天然纤维素研究开发纳米纤维素已经引起世界各国科学人员的广泛关注。 本论文分别针对棉短绒浆、竹浆和微晶纤维素在超声波协同作用下利用TEMPO-NaBr-NaClO体系对纤维素C6单元选择性氧化增加羧基含量,直接制备获得具有一定羧基含量的纳米纤维微晶。并对纳米纤维微晶形态利用扫描电镜、透射电镜进行观察,利用电位滴定测定羧基含量,以及X-衍射测定纳米纤维微晶的结晶度。 在超声波作用下TEMPO-NaBr-NaClO体系对棉短绒浆进行氧化的结果表明：棉短绒纤维分散于水溶液中在超声波参与下被TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化13.5小时,氧化温度为25℃,可得到纳米纤维微晶。纳米纤维微晶的宽度为5-10nm,长度为200-400nm,羧基含量为1.66mmol/g。纳米纤维微晶均匀稳定分散在水溶液中,并保存很长时间。 竹浆纤维在超声波参与下被TEMPO-NaBr-NaCIO体系氧化8小时得到纳米纤维微晶。纳米纤维微晶的长度为400-500nm,宽度为5-10nm,羧基含量为2.10mmol/g。 微晶纤维素在超声波协同作用下被TEMPO-NaBr- NaClO体系氧化15小时,反应温度为25℃,得到纳米纤维微晶。纳米纤维素微晶的长度在100-200nm,宽度为10-20nm,羧基含量为1.56mmol/g。在超声波参与氧化过程中,微晶纤维素的结晶度变化趋势不明显,最后纳米纤维微晶的结晶度0.85。 以上结果表明： 1.超声波协同作用下TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化纤维素是直接制备纳米纤维微晶的有效途径。 2.纤维素结晶度与结构影响着制备纳米纤维素微晶所需时间和纳米纤维微晶的尺寸不同。 3. TEMPO氧化纤维素时,超声波声空化作用对纤维的氧化解离具有促进作用。
[Abstract]:Because of its rich sources, natural cellulose has the ability to regenerate one of the hot spots in development and utilization. The research and development of nano-cellulose using natural cellulose has attracted the attention of scientists all over the world. Bamboo pulp and microcrystalline cellulose were prepared by using TEMPO-NaBr-NaClO system to selectively oxidize cellulose C6 unit to increase carboxyl content. The morphology of nanofibers was observed by scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The carboxyl group content was determined by potentiometric titration. The results of oxidation of cotton staple pulp by TEMPO-NaBr-NaClO system showed that cotton staple fiber dispersed in aqueous solution was oxidized by TEMPO-NaBr-NaClO system for 13.5 hours with the participation of ultrasonic wave. Nanocrystalline nanofibers can be obtained by oxidation at 25 鈩，

本文编号：1992347