酸水解制备纳米纤维素工艺条件的响应面优化

采用硫酸水解法制备了纳米纤维素,并运用响应面分析法原理,对影响纳米纤维素得率的3个主要影响因素即硫酸质量分数、温度和时间进行优化.利用Design - Expert软件的Box -Benhnken (BBD)模式建立试验数学模型,并对各因素及其相互之间的交互作用进行了分析.结果表明,回归得到的二次多项式模型极显著,模型...     

氨基吡啶分子在活性炭表面的键合研究

采用氧化酰化法,通过共价键合反应在活性炭表面键合接枝了邻氨基、间氨基和对氨基3种氨基吡啶分子.借助FT-IR、XPS、元素分析和氮气吸附研究了活性炭键合改性前后表面化学与孔径结构的变化规律,考察了接枝分子结构差异与活性炭的反应效能.结果表明间氨基吡啶分子在活性炭表面键合效率最高,表面N/C值达到0.10,样品氮元素摩尔分数达到7.74％.这表明接枝分子电子效应的差异影响接枝键合的效率,为以酰胺键进行高效接枝改性活性炭提供了科学依据.     

黄石市几种市售水果的重金属污染分析

以GB18406.2—2001无公害水果标准为评价依据,对黄石市4个市场的4种水果中Cd、Cr、Cu、Zn、Ni、As、Pb和Hg 8种重金属污染状况进行了分析评价。结果表明,黄石市售的橘子和苹果受重金属Cr和As污染较重,而草莓和樱桃番茄污染较轻;果皮中的重金属含量均大于果肉中的重金属含量;清洗方式不同,水果中重金属含量也不同,其大小顺序为不洗>用洗涤剂水浸泡5 min>用清水浸泡20 min;黄石市市售水果重金属污染以Cr(超标率95.8%)、As(超标率91.7%)和Pb(超标率33.3%)为主,同时,水果中Hg的潜在污染风险最大。     

一锅法制备羧基化纳米纤维素晶体

为了探究高效、简便的羧基化纳米纤维素晶体(CCN)制备工艺,以微晶纤维素(MCC)为原料,过硫酸铵为氧化剂,采用一锅法制备出羧基化纳米纤维素晶体。并运用响应面分析法对影响羧基化纳米纤维素得率的各因素及其相互之间的交互作用进行优化。再采用透射电镜、马尔文激光粒度仪、红外光谱、X射线衍射和热分析对样品的微观形貌、粒度分布、晶体特性、结构和热稳定性能进行了研究。结果表明:过硫酸铵浓度与时间、温度与时间之间的交互作用比过硫酸铵浓度与温度间的交互作用对羧基化纳米纤维素得率的影响显著。通过优化得到的制备工艺条件为时间204min、过硫酸铵浓度2mol/L、温度62℃,优化条件下制备的羧基化纳米纤维素得率为46.41%,与模型预测值(46.93%)吻合较好,表明建立的数学模型是有效的。CCN为直径10~30nm、长度50~200nm均匀分布的棒状,Z均粒径为96.92nm;在1731cm-1出现了羧基基团的CO特征峰,表明过硫酸铵分解产生的氧化剂H2O2选择性地把纤维素C6原子上的羟基氧化成了羧基;CCN属纤维素Ⅰ型,结晶度为78.35%;羧基化后的CCN热稳定性相对于MCC有较明显的降低。      

炭陶除氟吸附材料的研制

采用竹屑、骨粉及膨润土三者混合,经炭化活化制得炭陶除氟吸附材料。研究原料配比、升温速率、活化温度和保温时间等对除氟吸附材料平衡吸附容量及除氟率的影响,并采用扫描电子显微镜(SEM)及傅里叶转换红外光谱仪(FTIR)对炭陶样品进行表征。结果表明:随着升温速率、活化温度及保温时间的增加,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量及除氟率均呈现先增加后降低的趋势;同时,炭陶除氟吸附材料在除氟过程中,既有物理吸附又有化学吸附,这种协同效应大大提高了其除氟性能。在相对较优的试验条件下,炭陶除氟吸附材料的平衡吸附容量为2.214 mg.g-1,除氟率为88.56%。     

聚乙烯醇/纳米纤维素晶体复合膜热学性能

以微晶纤维素(MCC)为原料,通过硫酸水解得到纳米纤维素晶体(NCC),再将纳米纤维素晶体与聚乙烯醇复合共混制备聚乙烯醇/纳米纤维素晶体复合膜,研究复合膜的热学性能,同时采用场发射透射电镜(FETEM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、原子力显微镜(AFM)、热重分析(TG)、差示扫描量热仪(DSC)等仪器对纳米纤维素晶体及其复合膜进行表征与分析。结果表明:所制得的纳米纤维素晶体直径约2～24nm,50～450nm长,呈棒状;由FE-SEM图可观察到纳米纤维素晶体与聚乙烯醇具有良好的界面相互作用,但在较大添加量7%时,NCC出现部分团聚,与基体的相容性下降;由TG和DSC分析说明NCC与PVA基体可较好相容,形成了热稳定性较好的复合膜,但当NCC添加量较大时,由于团聚使复合膜热稳定性下降。     

巨菌草制备纳米纤维素及其表征

以巨菌草(Pennisetum sinese)为原料,采用硫酸水解法制备了纳米纤维素,考察了硫酸质量分数、反应温度和反应时间等因素对纤维素分离过程以及得率的影响,同时进行了工艺优化试验。采用透射电子显微镜（TEM）、傅利叶红外光谱仪（FTIR）、Zeta电位测定仪和X射线衍射仪（XRD）对纳米纤维素的形貌、体系稳定性、谱学性能、晶体结构和晶体性能进行了表征。结果表明,硫酸质量分数为50%,反应温度60 ℃,反应时间150 min时,纳米纤维素的得率最高,达到75.4%。电镜观察纳米纤维素为棒状,直径约20 nm,长度100~200 nm;XRD图谱表明纳米纤维素的结晶度较巨菌草纤维显著提高;与巨菌草纤维相比,所制得的纳米纤维素Zeta电位明显增大,表明其具有较好的稳定性。     

功能性纤维素基水凝胶材料及其应用研究进展

水凝胶是一类经物理或化学交联形成具有独特三维网络结构的软物质材料,具有良好的生物相容性、优异的柔韧性、结构可设计性和功能可调性,在多功能材料领域备受关注.纤维素是自然界中含量最丰富的天然高分子材料,除了生物相容性好、可生物降解和可再生等优点,纤维素大分子链上的多羟基结构具有形成多重氢键作用的特点,易与水凝胶基体形成良好...     

纳米纤维素制备优化及其形貌表征

通过硫酸水解微晶纤维素制备纳米纤维素,分析硫酸浓度、反应温度和水解时间对纳米纤维素得率的影响,采用正交实验优化了实验参数。用场发射环境扫描电镜(ESEM-FEG)和透射电镜(HR-TEM)表征了微晶纤维素与纳米纤维素的形貌,并对其尺寸分布进行了分析。结果表明,当硫酸浓度为56%,反应温度40℃,水解时间90min时,纳米纤维素得率最高,达55.40%;电镜观察纳米纤维素呈棒状,其尺寸较微晶纤维素明显减小,直径2-24nm,长度为50-450nm。