简介:将微晶纤维素溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)溶剂体系,并与聚乙烯醇(PVA)NMMO溶液混合,采用溶胶-凝胶工艺制备纤维素-PVA复合凝胶,探究不同凝固浴对复合凝胶性能的影响,并利用X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)等表征手段考察了复合凝胶的晶体结构、热稳定性、微观结构等性能,讨论基于NMMO溶剂体系纤维素与PVA复合的成胶机理。结果表明,与分别以水及无水乙醇为凝固浴制得的复合凝胶相比,以20%NMMO/1%硼砂为凝固浴制得的复合凝胶无裂纹,且具有良好的韧性,机械性能最佳;经NMMO溶解后制得的纤维素凝胶由纤维素Ι型转变为纤维素Ⅱ型,而经1%硼砂交联后制得的纤维素-PVA复合凝胶在2θ=13.18°和19.46°处出现新的结晶峰,其为PVA的衍射峰,说明纤维素与PVA交联复合;热重分析显示,与纤维素凝胶相比,纤维素-PVA复合凝胶的热稳定性显著提高,热降解初始温度从270℃升高至280℃左右;利用SEM可观察到经硼砂交联后的纤维素-PVA复合凝胶的孔隙约500nm,相对于纤维素凝胶,其孔隙结构更均匀紧凑。
简介:以纤维素为骨架,丙烯酸(AA)为单体,采用接枝共聚方法在85%磷酸溶液反应介质中合成了pH值敏感水凝胶(C-gAA)。主要研究了C-g-AA水凝胶的pH值敏感性及在不同pH值溶液(pH值分别为1.15,6.86,11.05)中的溶胀可逆性和溶胀动力学行为,并与在去离子水中的溶胀行为进行对比。结果表明,C-g-AA水凝胶的溶胀比随着凝胶中AA组分的增加而增加,最高可达73%;水凝胶溶胀具有明显的pH值敏感性,当pH值〉7时达到溶胀平衡,水凝胶对pH值的溶胀可逆性良好;不同pH值溶液中的溶胀动力学表明,溶胀初期水分子在水凝胶中的扩散行为可用non-Fickian扩散定律来描述,整体溶胀行为满足Schott二级动力学方程,而在去离子水中,水凝胶溶胀初期的扩散特征指数同样保持稳定,但整体溶胀行为却不遵循Schott二级动力学方程。
简介:研究了乙酸-乙酸钠缓冲体系对杨木木片进行预水解过程中半纤维素的溶出规律。结果表明,缓冲溶液浓度(50-150mmol/L)对半纤维素溶出的影响较小,而体系pH值(3.0-4.2)影响显著。随着预水解体系pH值的降低,水解液中总糖和单糖含量逐渐增加,pH值为3.4时低聚糖含量达最大值。与以水为介质的热水预水解相比,乙酸-乙酸钠缓冲体系可促进半纤维素溶出,抑制糖类物质(尤其是单糖)的进一步降解,可获得更多的低聚糖和单糖。在缓冲溶液浓度100mmol/L、pH值3.4的优化条件下,乙酸-乙酸钠缓冲体系预水解液中低聚糖和单糖含量分别为6.47g/L和2.47g/L,降解产物乙酸和糠醛的含量分别比热水预水解减少了46%和47%。
简介:以丙烯酰胺(AM)为分子骨架,丙烯酸(AA)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)分别为阴、阳离子单体,采用过硫酸钾(KPS)与偶氮二异丁脒盐酸盐(AIBA.2HCl)组成的复合引发体系,在水相中共聚合成了一种具有两性特征的水溶性高聚物P(AM-DMDAAC-AA)。通过考察单体质量分数、引发剂用量、单体配比等因素对产物特性黏数和Ca2+吸附性能的影响,确定了反应的最佳合成条件:单体摩尔比n(AM)∶n(DMDAAC)∶n(AA)=1∶0.3∶0.8,单体质量分数22.5%(单体总质量对反应体系总质量),引发剂用量0.2%(相对于单体总质量),其中KPS与AIBA.2HCl的质量比为3∶1,反应温度70~75℃,反应时间10h。合成的聚合物特性黏数为231.48mL/g,Ca2+吸附量最高能达到2.028mmol/g。运用FT-IR和1H-NMR对聚合物结构进行了表征。