新型CO2可逆离子液体体系制备纤维素膜的结构与性能

以新型CO2可逆离子液体CO2/DBU/DMSO体系经溶解、沉积制备出纤维素膜,系统探究了沉积浴的种类、溶剂组成及溶解时间对纤维素膜结构与性能的影响。研究表明,经该体系充分溶解并水沉积得到的纤维素膜具有Ⅰ型与Ⅱ型结晶并存的结构,与原纤维素的固有结晶结构相近。所得纤维素膜具有良好的力学性能,拉伸强度达到55.9MPa,断裂伸长率为9%。因此,新型CO2可逆离子液体体系的运用,为简便易行制备性能良好的纤维素膜提供了重要的技术途径。     

高DP竹溶解浆在NaOH/添加剂水溶液中的溶解行为

低温溶解纤维素的NaOH/添加剂水溶液溶剂体系因其价廉环保、溶解快速的特点引起了广泛的关注,但因为溶解能力的限制使其难于工业化。因此本文以较高聚合度(DP740)的商业竹溶解浆为实验原料,通过正交偏光显微镜观察了其在7%NaOH/12%尿素、9.5%NaOH/4.5%硫脲和8%NaOH/8%尿素/6.5%硫脲等NaOH/添加剂水溶液溶剂体系中低温溶解的行为。通过生成的透明纤维素溶液的粘度测试、溶解率的测定,UV-Vis光谱分析、动态光散射(DLS)测试和未溶残渣的XRD分析比较了3种NaOH/添加剂水溶液溶剂体系对高聚合度竹溶解浆的溶解能力。实验结果表明,8%NaOH/8%尿素/6.5%硫脲水溶液对竹溶解浆表现出最佳的溶解能力,约达到60%的浆纤维溶解。即不同于纯纤维素和其它低聚合度的化学木浆,纤维刚硬的高聚合度竹溶解浆在低温需要较高浓度的碱液和复配强氢键破坏能力的添加剂的溶剂体系才能获得较好的溶解效果。     

离子液体对纤维素溶解性能的研究进展

纤维素是自然界含量最丰富的可再生资源,开发一种具有应用前景、环境友好、生物可降解的新型绿色溶剂成为近年来的一项主要任务。离子液体作为纤维素的非衍生化溶剂,在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。综述了国内外离子液体对纤维素溶解、再生的近期研究成果,分析了纤维素在溶解过程中存在的问题,并探讨了纤维素的溶解机理,提出了离子液体溶解纤维素的发展方向。     

天然纤维素纤维的溶解及成膜性能研究

采用电晕处理方法来活化棉纤维表面,然后用不同浓度(质量分数,后同)配比的NaOH/尿素和NaOH/硫脲,2种溶剂体系来溶解该纤维,通过对纤维素溶解度和纤维素溶液成膜性能的研究,发现电晕处理是一种很好的表面活性处理方法,其处理功率的大小,对纤维素的溶解度和成膜性能有较大影响.另外,NaOH/硫脲溶剂体系的溶解性能更优,其纤维素溶液成膜性能更好.     

细菌纤维素在NMMO·H20中的溶解性能

研究了细菌纤维素在N-甲基吗啉-N-氧化物的一水合物(NMMO·H2O)中的溶解性能,通过偏光显微分析(PM)、红外光谱分析(FT-IR)、X射线衍射分析(XRD)、热重分析(TG)等手段,表征了该溶剂体系获得的再生细菌纤维素膜的结构和性能.结果表明,该溶剂体系对细菌纤维素有良好的溶解性能,溶解过程以物理变化为主,溶解...     

溶剂法纤维素膜的制备改性与气体渗透性能

以N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）为溶剂物理溶解纤维素，是纺织行业中新兴的Lyocell纤维制备过程中采用的溶解方法．本实验室创造性地借鉴此工艺。以NMMO为溶剂制备出新型纤维素膜．本文介绍了纤维素作为膜材料的优点以及溶剂法新型纤维素膜的制备、干燥、改性以及气体渗透性能等．     

低共熔溶剂体系下木质纤维素的功能化改性及应用研究进展

低共熔溶剂(DES)作为一种新型绿色溶剂,相比离子液体等其它溶剂,其具有制备简单、配制灵活、成本低、效率高等特点,在木质纤维素绿色加工领域有着广泛的应用前景。近年来,基于DES体系下木质纤维素的溶解、组分分离、衍生化改性等研究取得了一系列重要的进展,相比于在传统离子液体或有机溶剂体系,在DES体系下木质纤维素的化学改性更绿色环保,经过改性的木质纤维素在纳米纤维的制备、复合材料的构建等领域得到了广泛的应用。本文综述了在DES体系下木质纤维素的阳离子化、酯化及其它衍生化等功能化改性及DES体系下改性的木质纤维素在纳米分散、复合材料等功能化应用方面的研究进展。最后总结并展望了在DES体系下木质纤维素功能化改性及应用所面临的机遇和挑战。      

纤维素在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐中溶解机理

通过分析纤维素/1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)溶液在不同温度下浊度的变化和红外谱图变化,研究了纤维素在AmimCl中的溶解机理。温度升高,浊度变大,红外谱图羟基特征峰向高波数移动,说明纤维素与AmimCl的相互作用是氢键,而且温度升高会破坏纤维素/AmimCl溶液中的氢键,从而导致纤维素在AmimCl中析出。向纤维素/AmimCl溶液加入尿素、LiCl、KH_2PO_2、K_2SO_4和KPF_6等不同的氢键受体,用核磁共振方法研究了这些氢键受体与AmimCl的相互作用,核磁研究表明,氢键受体与AmimCl相容性越好,溶解纤维素能力越大,进一步说明了纤维素与AmimCl间的氢键作用。根据这一结论,指导合成了3种新型离子液体,并考察了这些溶剂体系对于纤维素的溶解性。     

离子液体溶解纤维素的应用研究进展

纤维素是当今世界上分布最广、最丰富的生物质。由于纤维素难溶解,导致其利用率仅有7%。目前,离子液体作为溶解纤维素的溶剂为纤维素的有效溶解提供了一个崭新的平台,拓展了纤维素应用领域的前景。主要综述了离子液体溶解纤维素的应用研究进展。归纳了咪唑盐、吡啶盐和新型氨基酸胆碱三种类型离子液体对纤维素物质的溶解研究现状;最后,对该领域的研究进行了展望。     

DMSO/离子液体复合溶剂湿法纺丝制备纤维素纤维的凝固条件

DMSO/离子液体复合溶剂对纤维素具有良好溶解性能,可望成为纤维素纤维大规模生产的新型技术路线溶剂。本文研究了以DMSO/离子液体混合物作为复合溶剂高效溶解纤维素并进行湿法纺丝过程的中凝固浴条件对再生纤维结晶、取向结构、力学性能以及微观形貌的影响。研究结果表明:在其它条件不变的前提下,随着凝固浴浓度或凝固浴温度的增加,再生纤维素纤维的结晶度和无定形区取向因子都出现了先增加后减小的变化规律,晶区取向因子则无太大变化;再生纤维的断裂强度和模量也有与此类似的变化规律;SEM测试表明,较优凝固浴条件下制备的再生纤维截面圆整,无明显皮芯结构,孔洞较少。     

Preparation of nanoporous cellulose foams from cellulose-ionic liquid solutions

Nanoporous cellulose foams have been successfully prepared by a procedure in three steps: (i) dissolving in a room temperature ionic liquid (1-butyl-3-methylimidazolium chloride); (ii) coagulation in water; (iii) rapid freeze drying using liquid N₂. The results show that the foam had a 3D open fibrillar network structure with the specific surface area as high as 186.0 m²/g and a porosity of 99%. Moreover, the cellulose foam shows cellulose II crystalline structure. Cellulose concentration in hydrogel as well as drying methods influences upon the structure and pore size of cellulose foams.     

醋化级竹浆粕的制备及醋化性能

以竹材为原料制备出醋化级的竹浆粕。采用FT-IR、X-ray以及HPLC对竹浆粕的物理化学性质进行了表征,开展了以竹浆粕为原料的醋化反应实验,并与木浆进行了比较。研究结果表明,竹浆粕中的α-纤维的含量能够满足醋化级浆粕的要求,并且由于其中纤维素的结晶度低,竹浆粕的醋化反应活性比木浆粕更高。以竹浆粕为原料合成的醋酸纤维素在丙酮中具有与木浆醋片相似的溶解性能。开发以竹材为原料制备竹浆,合成醋酸纤维素的工艺是完全可行的。     

Solvability and thermal response of cellulose with different crystal configurations

Cellulose is a biodegradable and renewable natural material that it is naturally resistant to breaking and modification. Moreover, the crystalline structure of cellulose is a major factor restricting its industrial utilization. In this study, cellulose polymorphs were prepared from natural cellulose, and their solvability and thermal response were investigated. Using liquid- and solid-state NMR signals, the distinct types and dissolving states of cellulose polymorphs were identified. The thermal behavior of the polymorphic forms of cellulose-d was also evaluated, and cellulose II exhibited the poorest thermal stability and a unique exothermic reaction.     

成膜条件对NMMO工艺纤维素膜拉伸强度的影响

以纤维素为原料,N-甲基吗啉-N-氧化物(简写NMMO)为溶剂,采用相转化法制备非对称纤维素膜.对该工艺法成膜的拉伸强度的影响因素进行了研究,以期为提高薄膜性能提供理论基础.实验结果表明:随着溶解纤维素的温度的升高,薄膜拉伸强度降低;随着刮膜时所施加的外力的增大,薄膜的拉伸强度增强;随着凝固浴温度的升高,薄膜的拉伸强度降低;随着塑化剂(甘油)浓度的增加,薄膜拉伸强度降低.     

A new self-microemulsifying mouth dissolving film to improve the oral bioavailability of poorly water soluble drugs

A new self-microemulsifying mouth dissolving film (SMMDF) for poorly water-soluble drugs such as indomethacin was developed by incorporating self-microemulsifying components with solid carriers mainly containing microcrystalline cellulose, low-substituted hydroxypropyl cellulose and hypromellose. The uniformity of dosage units of the preparation was acceptable according to the criteria of Chinese Pharmacopoeia 2010. The SMMDF was disintegrated within 20 s after immersion into water, released completely at 5?min in the dissolution medium and achieved microemulsion particle size of 28.81?±?3.26?nm, which was similar to that of liquid self- microemulsifying drug delivery system (SMEDDS). Solid state characterization of the SMMDF was performed by SEM, DSC and X-ray powder diffraction. Results demonstrated that indomethacin in the SMMDF was in the amorphous state, which might be due to self-microemulsifying ingredients. Pharmacokinetic parameters in rats including T_max, C_max, AUC were similar between the SMMDF and liquid SMEDDS. AUC and C_max from the SMMDF were significantly higher than those from the common mouth dissolving film or the conventional tablet, and T_max from SMMDF group was also significantly decreased. These findings suggest that the SMMDF is a new promising dosage form, showing notable characteristics of convenience, quick onset of action and enhanced oral bioavailability of poorly water-soluble drugs.     

玻璃固载TiO2/纳米纤维素复合薄膜的制备及其光催化性能

将微晶纤维素溶解于NaOH-尿素的低温溶液中形成纤维素溶液, 在水浴中再生形成纳米纤维素溶液。然后将纳米纤维素溶液与TiO₂(P25)混合, 并添加少量的钛酸正丁酯作为交联剂形成复合溶液。将制备得到的复合溶液通过流延法固载到玻璃片表面形成玻璃固载的TiO₂/纳米纤维素复合膜。通过SEM、XRD表征了复合膜的形貌与结构。将玻璃固载的TiO₂/纳米纤维素复合膜在紫外光下进行光催化降解甲基橙(MO)以评估复合膜的光催化性能, 研究了纳米TiO₂含量对复合膜光催化性能的影响, 复合膜的重复使用性能以及光降解的动力学过程。结果表明: 复合膜对MO的光催化降解能力可达90%以上, 与纯TiO₂粉末相当, 并重复使用3次光催化性能基本保持不变。复合膜对甲基橙的降解动力学符合一级动力学特征。当纳米TiO₂相对于纤维素的质量分数为33.3%时, 光催化活性最高, 动力学速率常数为0.035 min^-1。     

乙二醇二缩水甘油醚原位交联纤维素-磷虾蛋白复合纤维的结构与性能

以纤维素(Cell)和南极磷虾蛋白(AKP)为原料，以乙二醇二缩水甘油醚（EGDE）为潜在交联剂，NaOH和尿素水溶液作溶剂，在低温下溶解Cell和AKP后，加入EGDE制备Cell-AKP-EGDE复合纺丝原液，将纺丝原液挤入H₂SO₄-Na₂SO₄-H₂O构成的凝固浴中，经热拉伸定型获得EGDE原位交联的Cell-AKP复合纤维。利用FTIR研究了交联剂EGDE的含量对Cell-AKP复合体系分子间相互作用的影响，采用SEM、XRD、TG等考察了交联剂EGDE的含量与Cell-AKP复合体系的表面形态、结晶性、热稳定性和力学性能的相关性。结果表明:交联剂EGDE含量的不同对Cell-AKP复合纤维的表观黏度、力学性能、结晶性及表面形态等均有影响，且交联剂EGDE含量为3wt%时，Cell-AKP复合纤维的综合性能较好。      

Titanium dioxide–cellulose hybrid nanocomposite and its glucose biosensor application

This paper investigates the fabrication of titanium dioxide (TiO₂)–cellulose hybrid nanocomposite and its possibility for a conductometric glucose biosensor. TiO₂ nanoparticles were blended with cellulose solution prepared by dissolving cotton pulp with lithium chloride/N,N-dimethylacetamide solvent to fabricate TiO₂–cellulose hybrid nanocomposite. The enzyme, glucose oxidase (GOx) was immobilized into this hybrid nanocomposite by physical adsorption method. The successful immobilization of glucose oxidase into TiO₂–cellulose hybrid nanocomposite via covalent bonding between TiO₂ and GOx was confirmed by X-ray photoelectron analysis. The linear response of the glucose biosensor is obtained in the range of 1–10 mM. This study demonstrates that TiO₂–cellulose hybrid nanocomposite can be a potential candidate for an inexpensive, flexible and disposable glucose biosensor.