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高碘酸盐氧化纤维素的研究及应用进展

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纤维素科学与技术 2007年第4期15卷 60-65页

作者：刘苇侯庆喜刘泽华天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室天津300457

简要介绍了高碘酸盐氧化纤维素的研究情况,主要包括:氧化机理、氧化反应的特点、高碘酸盐氧化纤维素的性能研究。阐述了高碘酸盐氧化纤维素的应用进展,主要涉及生物医药材料、造纸工业等,并且对这种新功能材料的研究、应用前景和发展方... 详细信息

简要介绍了高碘酸盐氧化纤维素的研究情况,主要包括:氧化机理、氧化反应的特点、高碘酸盐氧化纤维素的性能研究。阐述了高碘酸盐氧化纤维素的应用进展,主要涉及生物医药材料、造纸工业等,并且对这种新功能材料的研究、应用前景和发展方向进行了展望。

关键词：高碘酸盐氧化双醛纤维素(DAC) 醛基希夫碱

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高碘酸盐氧化纤维素与双醛纤维素衍生反应及应用研究进展

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合成材料老化与应用 2020年第4期49卷 127-130,84页

作者：王宝玉李荣曾锦豪何敏广东轻工职业技术学院广东广州510300

高碘酸盐氧化纤维素反应条件温和,反应生成的双醛纤维素含高反应活性的醛基,能够发生还原、磺化、氧化、胺化等反应,得到各种纤维素衍生物。该文主要介绍了高碘酸盐氧化纤维素的反应特征、双醛纤维素的衍生反应、高碘酸盐氧化法制备纳... 详细信息

高碘酸盐氧化纤维素反应条件温和,反应生成的双醛纤维素含高反应活性的醛基,能够发生还原、磺化、氧化、胺化等反应,得到各种纤维素衍生物。该文主要介绍了高碘酸盐氧化纤维素的反应特征、双醛纤维素的衍生反应、高碘酸盐氧化法制备纳米纤维素的方法及双醛纤维素及衍生物在生物医药和废水处理等领域的应用。

关键词：高碘酸盐氧化双醛纤维素纳米纤维素

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微纤化纤维素大孔材料的制备及其染料和油污吸附性能研究

微纤化纤维素大孔材料的制备及其染料和油污吸附性能研究

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作者：张金蒙云南师范大学

学位级别：硕士

纳米纤维基多孔材料在具备低密度和高孔隙率基础上,融入了纤维素可再生、可生物降解、良好的生物相容性和低成本等优势,成为了继无机矿物和石油基聚合物的新一代材料。纳米纤维基多孔材料作为天然高分子基的材料,在催化剂载体、隔热、... 详细信息

纳米纤维基多孔材料在具备低密度和高孔隙率基础上,融入了纤维素可再生、可生物降解、良好的生物相容性和低成本等优势,成为了继无机矿物和石油基聚合物的新一代材料。纳米纤维基多孔材料作为天然高分子基的材料,在催化剂载体、隔热、储能、电磁干扰、生物医学和吸附剂等领域被广泛应用。其中,利用自然界丰富的纤维素,对废水中的染料和油污进行吸附和分离,能够有效解决废水治理问题,对天然资源的利用和环境修复都具有重要意义。基于此,本论文主要以微纤化纤维素(MFC)为原料进行结构设计制备能够有效吸附染料和油污的MFC基功能材料,为纤维素的高值化利用提供可能途径。(1)以MFC为原料,首先通过NaIO选择性氧化MFC得到醛基修饰的MFC分散液(Ox-MFC),然后通过在-12°C下醛基和羟基之间的羟醛缩合反应进行冷冻诱导下的化学交联,进行“三维网络”构建,实现凝胶化过程,制备得到MFC凝胶。随后,通过将MFC凝胶继续浸泡在NaIO溶液中实现二次交联组装,材料在该过程中出现了收缩现象。分析了该过程中NaIO浓度和浸泡时间对MFC凝胶收缩的影响,并探讨了收缩过程对MFC凝胶微观结构和机械性能的影响。最终经乙醇溶剂交换干燥后,成功制备了具有孔隙可调和显著增强机械强度的MFC大孔材料(MFC-x)。除此之外,其表面丰富的醛基也为其后期化学改性提供了基础。(2)以MFC大孔材料为基础,用聚乙烯亚胺(PEI)对其进行改性,通过氨基和醛基之间的Schiff碱反应制备出具有优异机械性能的氨基功能化微纤化纤维素大孔材料(PEI-MFC),对其进行了相应的结构表征后,分析了其对甲基橙(MO)的吸附性能。PEI-MFC对MO的最大吸附量可达500 mg·g,表现出了优异的吸附能力,根据实验数据得到的吸附等温线和动力学分别符合Langmuir等温模型和准二级动力学模型。且所制备的PEI-MFC具有良好的可重复使用性,重复使用6次后仍保持原有吸附量的95%。此外,该吸附剂在动态连续吸附过程中具有突出优势,可快速高效处理染料溶液。因此,PEI-MFC有望应用于有色废水的治理,为处理水污染的一种新型吸附材料。(3)以MFC大孔材料为基础,以十六胺(HDA)为改性剂对其进行疏水化改性,通过氨基和醛基之间的Schiff碱反应在材料表面引入疏水基团十六烷基,制备得到疏水化微纤化纤维素大孔材料(HDA-MFC),并对其进行了相应的结构表征。HDA-MFC具有低密度(29.8 mg/cm),高孔隙率(98%),其静态水接触角可达143°,可以对多种油类和有机溶剂产生吸附,吸油量可达自身重量的32倍。此外,HDA-MFC还具有良好的储油能力和可回收性。空心球状的HDA-MFC可以将油快速有效地输送到“球腔”中,对油的实际回收处理量可远超其吸附量,为开发用于去除油污和有机污染物的可持续高效吸附剂奠定了基础。

关键词：微纤化纤维素高碘酸盐氧化凝胶化溶剂交换干燥大孔材料 Schiff碱反应甲基橙油污

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纳米微晶纤维素的氨基化改性及其吸附性能研究

纳米微晶纤维素的氨基化改性及其吸附性能研究

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作者：李维功齐鲁工业大学

学位级别：硕士

近年来,纺织、塑料、造纸、印刷及食品等化学工业所排放的废水中含有的染料及重金属离子日益增加,不仅造成了环境污染,而且给人类的健康带来了巨大危害。因此,开发高效廉价的染料和重金属离子去除方法成为亟待解决的问题。由于具备低成... 详细信息

近年来,纺织、塑料、造纸、印刷及食品等化学工业所排放的废水中含有的染料及重金属离子日益增加,不仅造成了环境污染,而且给人类的健康带来了巨大危害。因此,开发高效廉价的染料和重金属离子去除方法成为亟待解决的问题。由于具备低成本、对毒性污染物不敏感、流程简单灵活等优势,吸附法成为去除染料和重金属离子最常用的方法。最近,具有较大比表面积及众多吸附位点的纳米吸附剂受到越来越多的关注。本论文以纳米微晶纤维素(NCC)为原料,首先对其进行高碘酸盐氧化,制得二醛纳米纤维素(DANC)。然后,利用席夫碱反应将乙二胺接枝到DANC上,得到具有游离氨基的氨基纳米纤维素(ANCC)。最后,将ANCC用作阴离子染料及铬离子的吸附剂,并研究其吸附性能及机理。首先,采用硫酸水解法将漂白阔叶木硫酸盐浆(BHKP)水解,得到初始原料NCC。利用NaIO4氧化NCC,生成DANC,探讨了NaIO4用量、反应时间和反应温度对DANC醛基含量、Zeta电位、结晶指数及晶粒尺寸的影响,并通过FT-IR、XRD和TGA对产物性能进行表征。结果表明,随着NaIO4用量的增加,DANC的醛基含量逐渐增加;延长反应时间可以提高产物的醛基含量;在温度为40℃以下时,提高温度会促进氧化反应的进行,而当温度超过40℃,提高温度反而会抑制反应的进行。在NaIO4用量为6 mmol/g、反应时间为48 h、反应温度为40℃时,经过氧化改性所得的产物DANC的醛基含量为105.1%、Zeta电位为-19.5 mV。FT-IR分析表明,NCC经NaIO4氧化后,在其表面成功地引入了醛基。XRD分析表明,DANC的晶型没发生变化,仍保持纤维素-Ⅰ晶型。但与NCC相比,其结晶指数有所降低,且随着NaIO4用量的增加,结晶指数逐渐下降。热重分析结果显示,经NaIO4氧化后,DANC的热稳定性降低。随着NaIO4用量的增加,其初始降解温度逐渐降低。然后,利用乙二胺通过席夫碱反应对DANC进行氨基化改性,获得具有游离氨基的氨基纳米纤维素(ANCC)。探讨了乙二胺用量对产物得率、氨基含量和Zeta电位的影响,并通过FT-IR、XRD、TGA、AFM和元素分析对产物性能进行表征。结果表明,随着乙二胺用量的增加,ANCC的氨基含量和Zeta电位亦逐渐增加。FT-IR分析表明,DANC经氨基化改性后,成功地引入了氨基。标准茚三酮显色检测验证了产物中游离氨基的存在。XRD分析表明,ANCC的晶型没发生变化,仍保持纤维素-Ⅰ晶型。AFM图片显示,由于样品表面亲水性氨基的引入,ANCC的分散性有所提高。但与NCC相比,其粒径有所降低。最后,将ANCC用作阴离子染料和铬离子的吸附剂,探讨了ANCC用量、吸附时间及反应体系pH对吸附效果的影响,并对吸附等温线和吸附动力学进行了分析。结果表明,较大的ANCC用量、较长的吸附时间及酸性条件下,ANCC对酸性大红GR具有较好的吸附效果。当ANCC用量从0.5 g/L增加到1.0g/L时,脱色率由62%增长至100%;pH为4.7时,ANCC对酸性大红GR的脱色率为67.3%。ANCC对酸性大红GR的吸附符合Langmiur吸附等温模型;比较了ANCC对酸性大红GR(酸性染料)、刚果红4BS(直接染料)和活性嫩黄K-4G(活性染料)的吸附,发现ANCC对刚果红4BS的吸附能力最强。ANCC对三种阴离子染料的吸附动力学都遵循准二阶动力学模型。在pH为2的条件下,ANCC对铬离子具有较高的去除能力。ANCC对铬离子的吸附符合准二阶动力学模型和BET吸附等温模型。

关键词：纳米微晶纤维素高碘酸盐氧化氨基化改性吸附阴离子染料铬离子

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双醛淀粉及其在造纸工业中的应用

双醛淀粉及其在造纸工业中的应用

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'2006（第十三届）全国造纸化学品开发应用技术研讨会

作者：刘苇侯庆喜天津科技大学材料科学与化学工程学院

双醛淀粉可以利用高碘酸盐的选择性氧化制得,它是重要的化工原料,可以用于造纸、食品、医药等众多行业,双醛淀粉的研究也越来越深入。在造纸工业中,可将其用作湿强剂和施胶剂。本文主要介绍了双醛淀粉的制备原理、性质及制备方法等,以... 详细信息

双醛淀粉可以利用高碘酸盐的选择性氧化制得,它是重要的化工原料,可以用于造纸、食品、医药等众多行业,双醛淀粉的研究也越来越深入。在造纸工业中,可将其用作湿强剂和施胶剂。本文主要介绍了双醛淀粉的制备原理、性质及制备方法等,以及它在造纸工业中的应用情况。

关键词：双醛淀粉(DAS) 高碘酸盐氧化湿强剂半缩醛

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