微水固相法氧化改性皂荚多糖胶

采用微水固相法氧化改性皂荚多糖胶(GSG),以H2O2为氧化剂,制备氧化皂荚多糖胶(OGSG)。通过凝胶渗透谱(GPC)和黏度计检测器等的分析,比较不同质量分数的H2O2对OGSG的取代度(DS)、相对分子质量、黏度的影响。结果显示:随着氧化试剂H2O2浓度的增大,氧化皂荚多糖胶的取代度和多分散性呈增加趋势,特性黏度和相对分子质量呈下降趋势。皂荚多糖胶20 g,30%H2O218 g,反应时间1 h,反应温度65℃,在上述较佳反应条件下,取代度达到1.22。微水固相法氧化改性可以在使用较少反应试剂条件下达到较好氧化的效果。     

-半乳糖苷酶修饰及产物性能研究

皂荚多糖胶(GPG)和刺槐豆胶都属于半乳甘露聚糖型多糖胶.当多糖水溶液质量分数1%,皂荚多糖胶(半乳糖质量分数28.6%)与黄原胶的共混质量比为7∶3,其凝胶强度为103g/cm2.刺槐豆胶(半乳糖质量分数20%)与黄原胶的共混凝胶强度最大,也是价格最高的半乳甘露聚糖胶.重点研究了α-半乳糖苷酶修饰皂荚多糖胶(EMGPG)得到与刺槐豆胶相似结构的半乳甘露聚糖,酶转化反应的最适宜底物质量分数从37℃的3%提高到50℃时的35%.20.2%半乳糖含量的酶法改性皂荚多糖胶与黄原胶共混后的凝胶强度为199 g/cm2,大于刺槐豆胶与黄原胶的共混凝胶强度(193g/cm2).X射线衍射分析表明,酶法改性皂荚多糖胶结晶度下降.     

松香酸二乙醇酰胺醚羧酸盐的合成工艺

以松香酸为原料,采用二步合成法合成松香酸二乙醇酰胺,再通过羧甲基化法合成松香酸二乙醇酰胺醚羧酸盐.采用单因素实验重点考察了羧甲基化过程中溶剂、反应温度、反应时间、投料比、催化剂加入量以及碱化时间对羧酸盐产率的影响,得到较佳合成工艺为:n(松香酸二乙醇酰胺)∶n(NaOH)∶n(ClCH2COONa)=1.0∶3.0∶3.2,苯作溶剂,碱化时间2h,碱化温度80℃,反应温度85℃,反应时间4h,产率达71％,且重现性较好.     

两性壳聚糖的制备及产物结构表征

以脱乙酰度大于 90 % 的壳聚糖(CTS)为原料,异丙醇为溶剂,ω(NaOH) 40.0 % 的碱液为催化剂,氯乙酸为羧甲基化试剂,NaOH、CTS、氯乙酸的质量比为1.0:1.0:1.25、反应温度 50.0 ℃、反应时间 7.0 h 的条件下制备了羧甲基壳聚糖(CM-CTS);以3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CTA)为改性剂,NaOH、CM-CTS、CTA的质量比为1.0:2.0:3.0、反应温度 60.0 ℃、反应时间 10.0 h,制得CTA季铵化羧甲基壳聚糖(CTA-CMCTS).IR和1 H NMR的结果表明,CTA-CMCTS为一既有季铵基团又有羧甲基的两性壳聚糖衍生物.以CTA-CMCTS为絮凝剂处理含Cd2 或含Cr6 模拟废水时,Cd2 和Cr6 的最大絮凝去除率分别可达 99.7 % 和 94.4 %.     

微波辐射法刨花楠粉F691的羧甲基化研究

通过微波辐射研究天然刨花楠粉F691的羧甲基化改性,以提高其水溶性。考察了影响羧甲基化取代度(DS)的主要因素,如氯乙酸和氢氧化钠的用量、微波功率、反应时间等。红外光谱表明产物中接枝了羧甲基基团。在原料3 g的条件下,最佳制备工艺条件为:氯乙酸用量1.0 g,氢氧化钠1.4 g,辐射功率500 W,微波辐照时间50 min,此时产物的阴离子可以达到3.523 mmol/g。实验中还发现碱化和醚化阶段均采用微波辐射技术有利于提高产物取代度。     

低取代度季铵型半纤维素合成及其结构的研究

以蔗渣提取的半纤维素为原料,通过醚化反应制备出低取代度季铵型半纤维素.主要讨论了醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵(CHMAC)、催化剂NaOH用量对改性产品取代度的影响.当CHMAC与半纤维素的物质的量之比值为1.0、NaOH与CHMAC物质的量之比值为1.2时,得到取代度为0.02的季铵型半纤维素.通过红外、核磁共振光谱表征了改性前后半纤维素的结构.     

竹纤维乙酰化改性制备醋酸纤维素

竹纤维经乙酰化改性制备醋酸纤维素。研究了催化剂种类、原料固液配比、催化剂用量和反应时间对取代度和不溶物含量的影响,并采用傅里叶红外光谱(FTIR)和X-射线衍射(XRD)对乙酰化产物进行了表征。结果表明:竹纤维的羟基被乙酰基取代,其纤维素中晶格遭到破坏;固液配比1∶5,催化剂硫酸用量9%,反应2.5 h,乙酰化产物不溶物含量较少,取代度达2.8以上。     

羧甲基茯苓聚糖制备新工艺

该工艺采用两次加碱法以水－乙醇为介质制备羧甲基茯苓聚糖,可提高氯乙酸钠的利用率。本文着重研究了羧甲基化反应条件对取代度和绝对粘度的影响,用Ｘ－衍射,ＩＲ,＾１３ＣＮＭＲ对ＣＭＰ进行了结构表征。     

杜仲叶多糖、杜仲精粉、杜仲胶的提取分离及其性能分析

为实现杜仲叶中生物活性成分和杜仲胶的高效提取分离,采用连续热水浸提、碱提取、酶水解和石油醚提取杜仲叶,分别得到了杜仲精粉、杜仲多糖(水溶性多糖和碱提多糖)及杜仲胶。考察了料液比和温度对活性成分提取得率的影响,探讨了酶解时间和酶种类对杜仲叶残渣水解的影响,最后对杜仲精粉、水溶性多糖和碱提多糖的铁离子还原能力和DPPH自由基(DPPH·)清除活性进行了测定,并对杜仲胶相对分子质量进行了测定。研究结果表明:料液比为1∶10(g∶mL),温度为80℃时,总黄酮和绿原酸的提取得率最大分别为50.08和6.83 mg/g。杜仲水溶性多糖、碱提多糖、杜仲精粉均具有较好的抗氧化能力,其中杜仲精粉抗氧化活性最高, 5 g/L时杜仲精粉的铁离子还原能力为4.01 mmol/L, 300 mg/L时DPPH·的清除率为94.46%,与Vc相当。杜仲叶水提残渣酶解48 h时,葡聚糖和木聚糖水解率最大,分别为86.77%和15.62%。杜仲叶中水溶性多糖的得率为13.2%,杜仲胶得率为1.86%,碱提多糖得率为9.8%,杜仲精粉得率为8.0%。杜仲胶的M_w和M_n分别为330 398和84 526,远大于水溶性多糖和碱提多糖的相对分子质量,但相对分子质量分布指数为3.91,分散程度明显低于杜仲多糖。     

碳酸二甲酯作甲基化试剂合成丁香酚甲醚

以绿色化学原料碳酸二甲酯(DMC)代替传统有毒有害试剂作为甲基化试剂,以丁香酚为原料,在固体碱K2CO3催化作用下合成丁香酚甲醚.对几种不同催化剂进行筛选,确定K2CO3为催化剂;以丁香酚甲醚得率为评价指标,采用中心复合设计法对丁香酚和DMC甲基化反应的工艺进行优化,得到制备丁香酚甲醚的最佳工艺:反应温度155℃,K2CO3用量6.12％(占丁香酚的摩尔分数),n(DMC)∶n(丁香酚)4.3∶1,反应时间6h,在此条件下丁香酚甲醚得率的预测值为96.44％.对最佳工艺进行验证实验,丁香酚甲醚得率为96.16％,表明中心复合设计预测性良好,实验重复性好.采用气质联用、红外光谱对产物进行分析.     

抗鹅膏肽直链的固相合成分析

抗鹅膏肽直链由10个氨基酸组成.采用Fmoc固相合成法,以王氏树脂为固相载体,HBTU-HOBT为缩合试剂,50%哌啶的二氯甲烷溶液为脱保护试剂,50%醋酐的吡啶溶液为酰化试剂;配制三氟乙酸∶乙二硫醇∶水体积比为95.0∶2.5∶2.5,用其作为脱除试剂,将肽链从树脂上切割下来以后,用反相高效液相色谱(RP-HPLC)进行分析,纯度为64.22%,质谱(MS)进行鉴定,分子量为1 165.结果表明:上述实验方法适合于抗鹅膏肽直链的合成.     

阳离子半纤维素的制备及对纸张的增强作用研究

以三倍体毛白杨硫酸盐法制浆造纸过程中预提取出来的半纤维素为原料,在乙醇-水介质中制备季铵型阳离子半纤维素.讨论了醚化剂用量、NaOH用量、反应温度、反应时间等对取代度的影响.结果表明,最佳合成条件为:氢氧化钠用量6%、醚化剂用量30%、乙醇用量50%、反应温度60℃、反应时间3.0h,在此条件下可以得到取代度为0.034的阳离子半纤维素.采用红外光谱对改性前后半纤维素的结构变化进行表征,并使用所合成的阳离子半纤维素作为纸张增强剂,研究了它对纸张的增强作用.研究发现,当阳离子半纤维素的加入量为0.7%(取代度为0.034)时,可显著提高纸张的强度.     

单宁改性制备生物质吸附剂及其性能表征

【目的】对单宁进行化学改性制备改性单宁生物质吸附剂,并对其性能进行表征,为天然单宁在重金属离子污染治理中的应用提供技术基础。【方法】以杨梅单宁(BT)和马占相思单宁(AMT)为原料,在碱性条件下,甲醛先与缩合单宁反应生成羟甲基化单宁,再以聚丙烯酰胺(PAM)中的酰胺基为亲核试剂,与羟甲基化单宁反应,分别生成不溶于水的改性杨梅单宁吸附剂(PBT)和马占相思单宁吸附剂(PAMT),通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和红外光谱(FTIR)对单宁改性与吸附Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)前后的物理化学特性进行分析,对比研究BT、AMT、PAM、PBT和PAMT对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的吸附性能。【结果】BT和AMT在改性过程中发生了有效交联反应,颗粒度增大,微观表面无明显变化,且改性吸附剂吸附金属离子通过离子交换生成了稳定的螯合物;PBT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附容量分别为49.75和142.86 mg·g~(-1),而PAMT对Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的最大平衡吸附量分别为34.16和115.61 mg·g~(-1)。【结论】通过PAM改性可获得稳定性好、吸附能力强的改性单宁吸附剂,其对Pb(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)的平衡吸附容量均高于原料BT、AMT以及改性剂PAM本身的吸附容量,说明制备的PAM改性单宁是一类具有开发前景的生物质吸附材料。     

PMUF树脂胶黏剂的制备与性能

以尿素和三聚氰胺作为酚醛树脂改性单体制备苯酚-三聚氰胺-尿素-甲醛(PMUF)树脂胶黏剂,研究甲醛、苯酚、尿素、三聚氰胺及氢氧化钠用量对PMUF树脂胶黏剂性能的影响,并采用DSC和13C-NMR对其进行表征.结果表明:PMUF树脂游离甲醛含量低,能满足耐水、耐候性能要求较高的人造板产品的生产.当甲醛、苯酚、尿素、三聚氰胺、NaOH的摩尔比为3.1∶1∶0.7∶0.3∶0.5时胶黏剂性能最佳,其最佳固化温度为135.5℃.     

木质素模型化合物香草醛Mannich反应及其产物化学结构表征

以木质素模型化合物香草醛、二乙醇胺及多聚甲醛为原料,1,4-二氧杂环己烷为溶剂,通过Mannich反应合成了香草醛胺基多元醇,研究了物料配比、反应温度、时间及溶剂用量等因素对Mannich反应的影响。实验结果表明:反应物料按物质的量比n(香草醛)∶n(甲醛)∶n(二乙醇胺)1∶1∶1,甲醛与二乙醇胺60℃反应2 h生成1,3-氧氮杂环戊烷,再将其滴入香草醛中,80℃反应3 h,二氧六环溶剂用量为100 mL/mol(以香草醛的物质的量计),二乙醇胺的转化率最高可达到84.92%。采用HPLC、LC-MS、FT-IR及1H NMR表征了香草醛胺基多元醇的化学结构,相对分子质量269。     

工业碱木质素羟甲基化改性研究

羟甲基化可以显著提高碱木质素的羟基含量,是增强木质素反应活性的有效改性方法。为提高碱木质素的反应活性并分析碱木质素结构变化,笔者通过红外光谱(FTIR)、碳谱(DEPT 135)和异核单量子关系(HSQC)对羟甲基化木质素和原料木质素的结构分别进行表征,分析碱木质素在羟甲基化反应过程中结构变化,并对反应过程进行初步探索和验证。研究结果表明:在碱性条件下,木质素对羟基肉桂酸单元(PCA)、阿魏酸单元(FA)侧链上C_7、C_8双键,对羟基苯基单元(H)的C-3、C-5,愈创木基单元(G)的C-5和甲醛发生加成反应,形成羟甲基,而木质素的其他结构单元,如:紫丁香基单元(S)、β-O-4醚键结构(A)、苯基香豆满(C),并不能和甲醛发生反应。碱木质素改性的最优条件为:反应温度80℃,反应时间3h,pH为11,m(碱木质素)∶m(甲醛)为6∶1。在最优条件下得到的羟甲基化碱木质素的羟甲基质量分数为2.32%。本研究结果可为羟甲基化碱木质素基新材料的进一步研究和开发提供参考。     

木质素磺酸钠与聚羧酸减水剂复配研究

通过氧化、磺甲基化改性造纸黑液制取木质素磺酸钠(SLS),磺化度为1.023 7 mmol/L,重均相对分子质量(M_w)为26 320;将SLS与聚羧酸高效减水剂(PCE)按一定比例复配制备复合减水剂,SLS质量分数为10%、20%、30%和40%时,分别制得复合减水剂BPCE1~BPCE4。复合减水剂对水泥颗粒表面吸附层厚度和水泥浆Zeta电位分析表明:吸附层厚度随SLS质量分数增加而增加,水泥浆Zeta电位在SLS质量分数为20%时显示出绝对值最大。采用复配木质素磺酸钠的复合聚羧酸减水剂制备混凝土,复合减水剂掺量0.18%、SLS总掺量1%。通过净浆流动度、胶砂流动度、泌水率、减水率、混凝土抗压强度等指标对复合减水剂进行综合性能分析。结果表明:含20%SLS的复合聚羧酸减水剂BPCE2减水剂综合性能最佳。     

-蒎烯合成3-亚甲基诺蒎酮的研究

研究了以β-蒎烯为原料合成3-亚甲基诺蒎酮的反应.以丙酮为溶剂,以酸性高锰酸钾为氧化剂,β-蒎烯经选择性氧化生成诺蒎酮,研究了氧化剂体系、溶剂体系、反应温度和反应时间对β-蒎烯氧化选择性及诺蒎酮得率的影响.采用KOH为催化剂、37％甲醛水溶液为羟甲基化试剂与诺蒎酮进行羟醛缩合反应得到3-亚甲基诺蒎酮,探讨了诺蒎酮与甲醛物质的量之比、催化剂种类及用量、溶剂体系、反应温度以及反应时间等因素对反应的影响,并采用正交试验法优化了羟醛缩合反应工艺,并确定了适宜的合成工艺条件:n(甲醛)与n(诺蒎酮)为21∶1,n(KOH)与n(诺蒎酮)为1.5∶1,反应在无溶剂存在下进行,反应温度65 qc,反应时间2h.在此工艺条件下,3-亚甲基诺蒎酮得率大于92％.采用GC-MS、FT-IR、1H NMR、13C NMR等手段对合成所得产物的化学结构进行了分析测定.     

利用脱脂豆粉制备木材胶黏剂合成工艺初探

由于世界范围内石油资源的紧缺和传统木材用胶黏剂引发的环境问题,使得木材胶黏剂工业重新重视研发豆基胶黏剂。笔者以脱脂豆粉为原料,以尿素、戊二醛为改性试剂制备复合改性木材胶黏剂。分别探讨了尿素浓度、反应温度、反应时间以及戊二醛添加量对改性胶黏剂胶合性能及耐水性的影响,并采用FT-IR分析复合改性胶黏剂样品中活性基团的变化,探索耐水胶合强度增强机理。通过试验结果分析,在试验研究范围内较优合成工艺参数为:尿素浓度为2.0M、反应时间1.0h、反应温度40℃、戊二醛添加量为2.0%(以脱脂豆粉质量为基准)。经30℃热水浸泡处理后,胶合强度达到0.85MPa。     

浸渍杨木用间苯二酚树脂剪切强度的研究

主要研究了间苯二酚树脂胶黏剂的制备,用其冷压氨基类树脂改性浸渍杨木,用于木结构房屋建筑。通过正交试验研究了甲醛与间苯二酚物质的量比、胶黏剂与固化剂质量比、冷压时间等条件对间苯二酚树脂胶黏剂性能湿剪切强度结果的影响。采用红外光谱、电镜分析与热重分析仪等分析,表征了间苯二酚树脂的结构与性能,且对树脂与试件断面处进行断面微观形貌分析。研究结果表明:当甲醛n(F)∶间苯二酚n(R)=0.8∶1,胶黏剂∶固化剂=10∶3,冷压60 min时,其检测结果为湿剪切强度6.12 MPa,煮沸剥离满足2个周期,满足GB/T 26899—2011《结构用集成材》标准要求。