生物活性纤维素复合体的形态研究

用扫描电镜观察了微晶纤维素在吸附抗菌素卡达波尔过程中的超微结构形态。发现卡达波尔主要吸附在ＭＣＣ的表面裂隙处和端部，且表面吸附物质随着ＭＣＣ的表面裂隙加大而增多。结果表明，ＭＣＣ的吸附能力随其超微结构变化的增加而增加，促使ＭＣＣ的结构变化将是提高吸附能力的有效措施。     

微晶纤维素与抗菌剂复合体解吸条件及其释放量

实验表明．微晶纤维素(MCC)对卡达波尔(抗菌剂)的吸附量与卡达波尔原始浓度Co有关．即Co越高，吸附量越大。木浆MCC吸附量高于其它种类。另外．模拟人体肠胃(消化)系统生理过程条件，研究了不同种类MCC-卡达波尔复合体解吸状况。结果表明，在pH值2．0(相当于人体胃内条件)时。解吸程度最大(63．1％～73．7％)；在pH值9．0(相当于人体肠内条件)时．尚能继续补充解吸。两段解吸总量达70％～90％。证明该复合体可以作为胃肠药剂．用于实践发挥疗效。     

微晶纤维素与抗菌剂复合体解吸条件及其释放量

实验表明,微晶纤维素(MCC)对卡达波尔(抗菌剂)的吸附量与卡达波尔原始浓度C0有关,即C0越高,吸附量越大.木浆MCC吸附量高于其它种类.另外,模拟人体肠胃(消化)系统生理过程条件,研究了不同种类MCC-卡达波尔复合体解吸状况.结果表明,在pH值2.0(相当于人体胃内条件)时,解吸程度最大(63.1 %～73.7 %);在pH值9.0(相当于人体肠内条件)时,尚能继续补充解吸.两段解吸总量达70 %～90 %.证明该复合体可以作为胃肠药剂,用于实践发挥疗效.     

不同活化方法对微晶纤维素结构和氧化反应性能的影响

分别采用超声波与碱润胀对微晶纤维素进行活化,比较了两种方法对微晶纤维素(MCC)超分子结构和物理特性的影响,并通过与高碘酸钠的反应分析了不同活化方法对微晶纤维素选择性氧化性能的影响,初步探讨了其作用机理。结果表明,超声波作用后微晶纤维素的晶型没有发生改变,晶粒尺寸基本不变,但是超声波能使纤维素分子中的氢键受到破坏,结晶度下降,结构变得疏松,表面和内部结构受到一定的损伤,比表面积和可及度增大,反应活性提高;碱润胀后,微晶纤维素的晶型发生了改变,为纤维素Ⅰ型和Ⅱ型的混合体,但碱润胀有消晶的作用,使晶区发生破裂,晶粒尺寸大幅度下降,比表面积显著增加。两种活化方法都能显著提高纤维素的选择性氧化性能,超声波和碱润胀活化后氧化纤维素(DAC)的醛基含量分别由未活化时的71.3 %提高到85.0 %和88.8 %。     

二醛基纤维素的制备及其对尿素的吸附性能

以微晶纤维素为原料,高碘酸钠作为氧化剂,制备二醛基纤维素(DAC),考察各影响因素对二醛基纤维素制备的影响,采用FTIR、元素分析、XRD以及化学官能团测定等手段对二醛基纤维素的结构进行表征;探讨二醛基纤维素的醛基含量与尿素吸附容量之间的关系,并研究二醛基纤维素对尿素的吸附平衡和吸附动力学。结果表明:高碘酸钠与微晶纤维素的质量比为2.4∶1、反应温度为35℃、反应时间为3.5 h、反应介质的pH为2时,制得二醛基纤维素的醛基含量最大为97.74%。二醛基纤维素对尿素的吸附容量随醛基含量的增加先增大后减小,最大吸附容量为59.23 mg.g-1,是包醛氧淀粉尿素吸附容量的10倍(6 mg.g-1),是包醛酶淀粉吸附容量的4倍(15 mg.g-1),吸附平衡时间为4 h。吸附等温线符合Freundich方程。     

解结晶对纤维素吸附纤维素酶的影响

为探讨解结晶处理提高酶水解效率的机理,对比研究了高结晶度的微晶纤维素(MCC)和低结晶度的解结晶微晶纤维素(D-MCC)对纤维素酶的吸附过程。结果发现:酶吸附平衡后,样品的XPS和FT-IR分析表明纤维素酶通过酶蛋白的氨基(—NH_2)与纤维素分子链上的羟基(—OH)之间以氢键(C—OH…NH)力吸附在MCC上;相同条件下得到的MCC和D-MCC吸附率曲线的差异表明,底物结构的改善比提高温度更能提高酶吸附率;比较纤维素酶对MCC和D-MCC在35℃下的吸附动力学可知,通过降低底物的结晶度可促进酶吸附,刚性结构的MCC更满足准一级动力学的假设,D-MCC表面结构相对松散,其吸附过程需进一步分析,以得到更适合的动力学方程。     

几种纤维素酶制剂水解和吸附性能的研究

比较了商品纤维素酶和自产纤维素酶在蛋白组分及蛋白组分含量上存在的差异。商品纤维素酶水解稀酸预处理和蒸汽爆破预处理的玉米秸秆,其水解得率均低于自产纤维素酶。以蒸汽爆破的玉米秸秆为碳源制备纤维素酶,添加外源8 IU/g(以纤维素计)的β-葡萄糖苷酶,水解蒸汽爆破的玉米秸秆48 h,纤维素水解得率为90.08%;水解液中纤维二糖的质量浓度从17.06 g/L降低到1.12 g/L,相应葡萄糖质量浓度从21.09 g/L提高到44.01 g/L,可发酵性糖从55.28%提高到97.52%。微晶纤维素对商品酶和自产酶的吸附在30 m in达到平衡,且符合Langmu ir等温吸附方程;由Langmu ir常数分析得知两类酶均来自里氏木霉,且对微晶纤维素的亲和力相差不大。     

不同pH值对纤维素黄原酸盐吸附性能的影响

以微晶纤维素为对象,在引入钙盐置换之前调节体系呈不同的pH值,制备出相应的纤维素黄原酸钙盐,研究了其化学结构与重金属吸附性能。结果表明：在引入钙盐置换之前调节体系pH值为11时,所制备得纤维素黄原酸钙盐的表面改性程度最高,有效官能团丰度最高,吸附剂对Cd²⁺吸附效果最佳,同时其全硫含量最高,说明硫是纤维素黄原酸钙盐吸附重金属的关键元素。     

微晶体纤维素的特性及其应用

综述了微晶纤维素的特性及其应用状况,并在此基础上,提出了利用江西省丰富的木本植物纤维资源,发展微晶纤维素的建议。     

杉木木材纤维素及其开发利用的研究

介绍了在杉木木材纤维和纤维素方面开展的研究，主要包括：1)杉木纤维形态、纤维素含量及木材化学成分的研究；2)经过纤维素制取和稀酸水解两步工艺，制备了微晶纤维素(MCC)，并研究了水解的最佳条件；3)制作了添加了杉木微晶纤维素的面包，结果显示所得面包质量优良，可以作为一种新型功能食品。在这些工作的基础上，还对杉木纤维素开发利用的方法和途径进行了分析和讨论。     

和稀盐酸联合催化下的水解动力学研究

以微晶纤维素为原料,在1 g/L的FeCl3存在下和2%的盐酸溶液体系中进行水解,根据水解属于串联反应的特点,研究了微晶纤维素在H+和Fe3+共同作用下的水解动力学规律。研究采用目标物产率与模型函数值残差(S)为最小确定模型函数,对实验数据进行了处理。结果表明:H+和Fe3+共同作用能显著降低纤维素水解和葡萄糖降解的活化能。其中,纤维素水解成为葡萄糖的活化能为81.70 kJ/mol,葡萄糖降解成为小分子的活化能为43.85 kJ/mol,在温度为130、140和150℃时,纤维素水解速率常数分别为0.041 4、0.073 2和0.115 3 h-1,相应温度下葡萄糖降解速率常数分别为0.205 3、0.242 4和0.356 5 h-1。     

喷雾干燥法制备改性食用微晶纤维素粉末

通过对改性食用微晶纤维素溶液进行二流体和高速旋转盘式喷雾干燥试验，研究了改性食用微晶纤维素的喷雾干燥特性，获得了改性食用微晶纤维素的经济运行的优化喷雾干燥工业化条件和获取细粉的优化喷雾干燥工艺条件。     

高温高压制备微晶纤维素新工艺的研究

探讨处理温度、处理时间和盐酸浓度对高温高压制备微晶纤维素的影响,结果表明:从微晶纤维素得率角度,高温高压制备微晶纤维素的最佳工艺为:盐酸质量分数为2.5%、处理时间为180 min、水解温度为130℃;从表面膨胀体积角度,高温高压制备微晶纤维素的最佳工艺为:盐酸质量分数为1.0%、处理时间为120 min、水解温度为150℃。     

高取代度高结晶度醋酸纤维素酯的制备与表征

在减压蒸馏的多相体系条件下对微晶纤维素进行醋酸酯化改性,制得一种新型的高取代度高结晶度的醋酸纤维素酯,其取代度为1.85,结晶度为67%.利用FT-IR、X射线和TGA对其进行了表征.结果表明:与在以往体系下制得的高取代度的醋酸纤维素酯相比,这种新型的醋酸纤维素酯不但具有很高的结晶度,而且基本维持了纤维素Ⅰ的晶形,且其热稳定性也有很大提高.     

纳米纤维素晶体的制备及表征

采用超声波辅助硫酸水解、高速离心取其上清层水溶胶的方法由微晶纤维素(MCC)制备纳米纤维素晶体(NCC),并采用场发射透射电子显微镜(FETEM)、场发射环境扫描电子显微镜(FEGE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对所制备NCC的尺寸与形态、结构、组成和光谱性质进行分析。结果表明:FETEM和FEGE-SEM观察所制备纳米纤维素晶体形态相同,呈棒状,直径和长度主要分布在2～24nm和50～450nm;XRD图谱表明NCC仍属于纤维素Ⅰ型,结晶度为77.29%,晶粒尺寸为3～6nm;FTIR分析表明所制备的纳米纤维素晶体仍然具有纤维素的基本化学结构。     

竹重组材微晶结构的X射线衍射分析

运用X射线衍射分析(XRD)的检测手段,对冷压热固化与热压法两种生产模式的竹重组材试样进行分析,结果表明竹材纤维素是以微晶结构为基础的无定型结构,仅在衍射角2θ为22.5°附近出现较突出的晶体衍射峰,在衍射角16.7°、35°附近出现对应强度较弱的晶体衍射峰。冷压热固化与热压过程中,竹材纤维素结晶区主体结构未见明显变化,但相对结晶度有不同程度下降,对竹重组材的物理力学性能有所影响。