微波辐射法竹浆纤维素的中性TEMPO氧化及表征

采用微波辐射法和中性2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物(TEMPO)自由基氧化工艺来预处理竹浆纤维素,之后用超声波机械处理制备微纤化纤维素。实验结果表明,在60℃下,TEMPO用量为0.15 mmol/g(以绝干浆计,下同),Na Cl O2用量为10 mmol/g,Na Cl O用量为1 mmol/g,微波氧化2 h,其羧基含量最高到达0.729 mmol/g,氧化效果最佳,超声波处理后微纤化纤维素得率高达85.7%。FT-IR分析表明纤维素氧化后引入羧基官能团;XRD结果揭示纤维素氧化反应只发生在纤维素的无定型区或结晶区表面;纤维素氧化前后的聚合度(Dp)结果表明相对于碱性氧化,微波辐射和中性TEMPO氧化对纤维的降解程度低,从而有效地保持了纤维素原本的长度。     

NCC/NaClO氧化淀粉的制备及其对复合膜性能的影响

以玉米淀粉为原料,纳米微晶纤维素(NCC)/NaClO为氧化体系,探讨NaClO用量(以有效氯与绝干淀粉质量比计)对玉米淀粉氧化程度,以及氧化淀粉-聚乙烯醇/甘油(PVA/GL)共混复合膜性能的影响,分析表征了氧化淀粉的羧基含量、相对分子质量、表面形貌、晶体结构和复合膜的性能。研究结果表明:在NCC催化作用下,淀粉的氧化程度随NaClO用量的增加而提高,羧基含量在NaClO用量为10.0%时最高达到1.17%,比不添加NCC的NaClO氧化淀粉的羧基含量0.36%有明显提高;相比原淀粉,NaClO用量为8.0%时氧化淀粉的重均和数均相对分子质量分别降低了97.40%和97.27%。随着NaClO用量的增加,氧化过程使淀粉颗粒表面发生侵蚀且结晶度降低,但淀粉基复合膜的透明度提高(最高可达78.50%);随着NaClO用量的增加,复合膜的耐水性逐渐提高,接触角逐渐增加,同时复合膜的透气度显著降低,拉伸应力逐渐提高而拉伸应变降低;当NaClO用量为10%时,复合膜的质量损失比为23.14%,15 s时接触角为101.0°,透气度为0.10 cm~3/(cm~2·s),拉伸应力为24.01 MPa,拉伸应变为2.14%,杨氏模量为1 452.25 MPa。     

歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯氧化反应的研究

以H2O2为氧源,研究了歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯的氧化反应,探讨了溶剂种类、催化剂用量、氧化剂用量、反应温度及反应时间对催化氧化反应的影响.结果表明,催化氧化反应的较佳条件是:以1,4-二氧杂环己烷为溶剂,苯乙烯5.000g,催化剂Schiff碱-铜配合物用量为苯乙烯质量的0.5%,质量分数为30%的H2O2 15 mL,80 ℃反应6 h.苯乙烯转化率为93.3%,主产物苯甲醛的收率和选择性分别为66.8%和71.7%.     

歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯氧化反应的研究

以H2O2为氧源，研究了歧化松香胺Schiff碱-铜配合物催化苯乙烯的氧化反应，探讨了溶剂种类、催化荆用量、氧化剂用量、反应温度及反应时间对催化氧化反应的影响。结果表明，催化氧化反应的较佳条件是：以1，4-二氧杂环己烷为溶剂，苯乙烯5.000g，催化剂Schiff碱-铜配合物用量为苯乙烯质量的0．5％，质量分数为30％的H20：15mL，80℃反应6h。苯乙烯转化率为93．3％，主产物苯甲醛的收率和选择性分别为66．8％和71．7％。     

木材胶黏剂用酸解氧化玉米淀粉乳液

采用盐酸为催化剂、过硫酸铵为氧化剂,制备酸解氧化淀粉乳液.淀粉在酸解的同时进行氧化,缩短了反应时间,提高了反应效率.经单因素分析试验,确定优化工艺条件:淀粉乳液质量百分数35%,反应时间1 h,盐酸浓度0.5mol·L-1,反应温度55℃,过硫酸铵用量为淀粉干基质量的2.25%.酸解氧化淀粉具有酸解淀粉与氧化淀粉的双重性质.产物具有黏度低、浓度高、抗凝沉性好特点,可用于木材胶黏剂的制造.     

松香的硝酸开环氧化

研究了硝酸氧化松香的反应,以探讨硝酸用量和反应时间对氧化反应的影响。采用红外光谱、紫外光谱、液质联用对松香氧化产物的结构进行了测定。实验结果表明：以硝酸为氧化剂,乙酸乙酯为溶剂,在反应温度为75℃,反应时间为8h,n硝酸：n松香=22：1时,氧化产物酸值达到318mgKOH／g。松香中的主要成分已发生了氧化,共轭双键断裂生成了多羧基氧化产物,初步推断出可能的3个主要氧化产物的结构分别为：3．异丙基-6．（1,3-二甲基-2,3-二羧基环己基）苯甲酸,6-（1,3-二甲基-2,3-二羧基环己基）．1,3-苯二甲酸,12．硝基-7,11,14-三羰基-△8（9）-枞酸。     

亚临界水中杉木碱木质素的解聚特性分析

利用间歇式高压反应釜在250~350℃的亚临界水中进行杉木碱木质素的水热解聚反应。通过GC/MS的定性、定量分析以及元素分析和FT-IR,分析反应液相和固相产物的组成与结构变化,探究了不同温度下碱木质素水热解聚的反应特性。结果表明,碱木质素水热解聚反应残渣率在325℃时最低,为18.66%。碱木质素在亚临界水中解聚所得的液相产物中酚类化合物GC含量均在80%以上,且随反应温度的升高,酚类化合物种类增加,总酚含量提高。酚类产物中愈创木酚的含量最高,其质量分数在325℃时达最高17.71 mg/g。随着反应温度升高,在一定程度上木质素脱氢脱氧,含碳量增加。在325℃时碳基转化率和能量转化率均最高,分别为79.18%和79.95%。在温度低于325℃时,水热焦的化学结构与木质素相似,达到350℃时,木质素严重缩合炭化。     

铁次卟啉二甲酯仿生催化α-蒎烯分子氧氧化反应

以铁次卟啉二甲酯(Fe Cl DPDME)为模型催化剂,在无任何外加溶剂及助剂的条件下,催化氧气氧化α-蒎烯,探讨了反应温度、反应时间、催化剂质量分数以及氧气流速等工艺条件对反应的影响,并对Fe卟啉催化烃类分子氧反应机理进行初步探讨。研究结果表明:氧化主要发生在α-蒎烯双键和烯丙位碳氢键,当反应温度为80℃、反应时间为6 h、催化剂质量分数为50 mg/kg、氧气流速为60 m L/min时,α-蒎烯转化率及主要氧化产物的选择性更高,分别达到17.9%和86.7%。     

工业脂肪酸和松香Diels-Alder反应合成复合二聚酸

以工业脂肪酸和松香为原料,经Diels-Alder反应合成一种复合二聚酸。采用凝胶色谱法测定了产物的单体、二聚体和三聚体的含量,探讨了不同反应条件对产物组成和性质的影响。结果表明:采用自制的催化剂体系,催化剂用量(以体系质量计)1%,松香质量分数5%,反应时间5 h,反应温度240℃,反应压力0.5 MPa的条件下,产物中二聚体达到51.03%,加成产物40℃的黏度为320 mPa.s、酸值为193.9 mg/g。用1HNMR对产物进行了表征,表明发生了Diels-Alder加成反应。     

功能基聚氧化松香二元醇酯的制备与性能研究

探讨了松香的氧化及氧化产物与二元醇反应合成聚酯的反应;研究了催化剂、反应温度、反应时间、投料比及不同二元醇类对聚酯制备的影响。采用紫外光谱、红外光谱等对松香氧化产物及聚酯结构进行了表征,并测定了聚酯的酸值、溶解度、热失重和软化点。实验结果表明,当反应温度为75℃,反应时间为8 h,氧化产物酸值达到318 mg.g-1;聚氧化松香乙二醇酯制备的适宜条件为:以AlCl3为催化剂,反应温度120~140℃之间,反应时间为20 h左右,投料比n松香氧化产物∶n乙二醇=1∶1.2~1∶1.5。该聚酯热失重5%时的温度为178.19℃,软化点为248℃,在甲苯、乙醇和丙酮中溶解度分别为0.0008 g.ml-1、0.0392 g.ml-1和0.0204 g.ml-1。     

过氧硼钨酸季铵盐催化光皮树油环氧化的研究

自制过氧硼钨酸季铵盐催化剂,并在H_2O_2为氧化剂,乙酸乙酯为溶剂,无羧酸条件下催化光皮树油环氧化,考察了各反应条件对环氧化的影响。实验结果表明:10 g光皮树油(双键约49 mmol),在反应温度60℃,反应时间4 h,H_2O_2与油脂中双键物质的量比为1.2∶1.0,催化剂过氧硼钨酸季铵盐用量为0.1 g的条件下,产物达到最高环氧值4.52%,此时双键转化率为77.4%,环氧产物选择性为74.7%。     

端氨基超支化聚合物接枝双醛基纳米纤维素的 制备及其对Ni2+的吸附

通过聚合反应制得一种端氨基超支化聚合物(HBP-NH_2),并以桉木浆为原料,经超声波辅助-TEMPO氧化制得羧基化纳米纤维素(CNC)、再经高碘酸钠氧化制得双醛基纳米纤维素(DNC),最后利用HBP-NH_2对DNC进行氨基化改性,得到端氨基超支化聚合物接枝双醛基纳米纤维素(HBPN-DNC),并对反应条件进行优化,当10%的HBP-NH_2溶液加入量为10 mL,反应温度为70℃,反应时间为4 h时N元素质量分数最高,达到6.0%。采用多种方法对纳米纤维素的结构和性能进行了表征,结果表明:氨基成功地接枝到了纳米纤维素链上,使得分子链变长,HBPN-DNC的热稳定性提高。HBPN-DNC对Ni(II)的吸附性能研究表明:室温条件下,当HBPN-DNC吸附剂用量为0.1 g,溶液初始质量浓度为500 mg/L且pH值为5.0的条件下吸附3 h,吸附量为150.21 mg/g。吸附过程符合准二级动力学吸附模型和Langmuir等温吸附模型,说明其吸附过程主要为单分子层的化学吸附。     

麦草碱木质素的氧化降解及产物特性的研究(Ⅰ)

对不同氧化条件下 ,麦草氧化碱木质素的分子质量、酸溶木质素含量、酚羟基、羧基、甲氧基含量、表面活性的变化进行了研究。研究表明 ,当用碱量较高 (60 % ,30 % )时 ,其分子质量均一化程度较高 ,加入H2 O2 后分子质量 >10 0 0 0的高分子组分含量明显下降 ,但用碱量较低(10 % ,5 % )时则变化不大 ,说明在O2 /H2 O2 氧化时碱有着明显作用。对酸溶木质素含量来说 ,也呈现出这一规律。木质素经氧化后 ,酚羟基含量升高 ,而羧基、甲氧基含量下降。在高用碱量条件 (60 %、30 % )下 ,氧化木质素的表面张力下降较大 ,添加H2 O2 后下降更为明显。当用碱量为60 %、H2 O2 用量 10 %时 ,氧化木质素 4 %水溶液的表面张力可由原木质素的 4 6.8mN/m降至 38.8mN/m。     

水溶性腰果酚醛树脂胶的研制

研究了用腰果油部分替代苯酚制备腰果酚醛树脂胶的最佳反应条件。结果表明:腰果油在总酚中的质量分数大于20%时,固形物从反应产物中析出,其量随腰果油质量分数的增大而增大;腰果酚醛树脂胶的拉伸强度和稳定性与反应温度密切相关。最佳反应条件为:总酚与甲醛的质量比为1∶1.2,腰果油在总酚中的质量分数为20%,混合催化剂用量为0.7%,反应温度为95℃,反应时间为60 min。     

淀粉表面结合脂对板栗淀粉糊化特性的影响

以中国不同板栗产区16个品种板栗为试材,研究淀粉表面结合脂对板栗淀粉糊化特性影响。结果表明:板栗淀粉RVA糊化黏度在升温过程中逐渐升高并达到峰值,随后黏度降低并在整个温度保持阶段持续降低并降到谷值;在冷却过程中,淀粉糊黏度再次缓慢升高直至整个糊化过程结束。板栗淀粉RVA糊化黏度特征曲线按形状可分为4种类型,脱脂处理虽不改变淀粉糊化黏度特征曲线的形状,但对板栗淀粉RVA糊化黏度特征值产生影响,使峰值黏度、谷值黏度和最终黏度升高,糊化温度降低,峰值时间影响不大,对稀懈值和回冷值有显著影响。当板栗淀粉表面结合脂含量为0.96%～4.50%时,峰值黏度、谷值黏度、最终黏度和稀懈值受到显著影响,从而影响淀粉的糊化特性。     

N,N-二甲基脱氢枞基氧化叔胺的制备及其性能

利用纯度99%的脱氢枞胺原料经烷基化和氧化两步反应合成了一种含松香基三元菲环结构的N,N-二甲基脱氢枞基氧化叔胺。采用红外光谱(FT-IR)、核磁(1H NMR)对其结构进行表征,并通过L16(45)正交试验,对双氧水氧化法合成氧化叔胺的工艺条件进行了优化研究,制备反应的最佳工艺条件:双氧水与叔胺的物质的量比为1.5∶1,反应时间12 h,催化剂用量1.5%,反应温度80℃。在优化的工艺条件下重复试验,氧化叔胺的产率为80%,GC含量均大于70%。产物的临界胶束浓度(CMC)为0.2 g/L,表面张力为22.75 mN/m,并且经此氧化叔胺改性得到的新型沸石吸附剂对一定浓度的腐殖酸、刚果红等环境污染物具有较佳的吸附效果,当初始质量浓度达到40 mg/L左右时吸附基本达到平衡,去除率分别为51.1%和91.0%。     

氧化纤维素的制备及其对碳纳米管的分散效果

以针叶木溶解浆纤维素作为原料,经HNO_3/H_3PO_4/NaNO_2氧化体系选择性氧化后,制备了氧化纤维素(OC)。考察时间、温度及NaNO_2用量对OC的得率及羧基含量的影响,利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)和热重分析仪(TGA)对OC结构和性能进行表征。采用超声波法得到OC水溶液纳米粒子,透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)结果表明:OC在水溶液中可形成均一分散的球形粒子,粒径位于纳米尺寸范围内(30~80 nm)。OC的较优制备工艺条件为:温度为50℃,NaNO_2用量为1.4%,时间为12 h。FT-IR和XRD分析表明:OC分子链中成功引入了羧基官能团,氧化过程中纤维素结晶区和无定形区均受到破坏。相比水和纤维素而言,OC水溶液纳米粒子对碳纳米管(CNT)具有优异的分散效果,其剩余浊度为82.5 NTU,分散效果持续稳定30天以上。     

活性艳蓝X-BR上染白枫单板的性能研究

研究了活性艳蓝X-BR上染白枫单板的影响因素和最佳染色工艺,采用7因素4水平正交染色试验,考察了染色温度、染液质量分数、促染剂用量、染色时间、固色剂用量、固色时间、体积比7个因素对上染率和表面色差的影响。采用直观分析和方差分析得出了影响上染率和表面色差的主要因素,并采用扫描电镜(SEM)观察染料分子在木材内的分布情况,以及X射线能谱分析(EDXA)染料分子的特征元素在木材中的含量。研究结果表明:染料质量分数和染色温度对上染率和表面色差影响较大。上染率最佳工艺方案为:温度60~65℃,质量分数0.5%,促染剂用量50 g/L,染色时间3.0 h,固色剂用量15 g/L,固色时间75 min,体积比1∶15。表面色差最佳工艺方案为:温度50~55℃,质量分数3%,促染剂用量40 g/L,染色时间3.0 h,固色剂用量15 g/L,固色时间75 min,体积比1∶40。SEM和EDXA结果表明染料分子团聚在木射线周围和分散在导管内,且染料分子的特征元素含量增加。     

-蒎烯氧化制备诺蒎酸

利用水和叔丁醇的混合溶液作为反应的溶剂,用高锰酸钾氧化β-蒎烯制备诺蒎酸,考察了叔丁醇含量、高锰酸钾和碱用量以及温度对产物收率的影响.最佳反应条件:反应温度15～25 ℃,β-蒎烯、KMnO4、NaOH物质的量的比为1:3:1.5,用 30 % 的叔丁醇水溶液做溶剂,诺蒎酸的收率(质量分数)在 70.0 % 以上.     

邻苯二胺席夫碱铜催化氧化松香

合成了邻苯二胺席夫碱铜配合物,以其为催化剂催化H2O2氧化松香,采用正交实验法对氧化条件进行了优化,并对松香氧化产物的结构进行了表征,实验结果表明,氧化反应的各因素的重要性次序为:反应温度>H2O2用量>催化剂用量>反应时间;在无水乙醇作溶剂,邻苯二胺席夫碱铜催化剂用量为0.2%(m/m),反应温度70℃,反应时间3 h,30%H2O2用量为松香∶H2O2=1∶1(m/V)时,最大的转化率为73.9%;红外光谱、紫外光谱、高效液相色谱和气质联用测试表明,松香经邻苯二胺席夫碱铜配合物催化氧化后,在分子结构中产生苯基、羟基、羰基等官能团,主要生成了脱氢枞酸、7-羟基脱氢枞酸、7β-羟基脱氢枞酸和7-羰基脱氢枞酸等氧化产物。