过氧化氢氧化纤维素的研究

对过氧化氢为氧化剂制备氧化纤维素进行了研究,探讨了pH值、氧化反应时间、过氧化氢用量、催化剂Fe²⁺用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。研究表明,在浆浓1%,不加催化剂时,pH值为3,反应时间6 h,过氧化氢用量50%时得到的醛基含量为0.24 mmol/g和羧基含量为0.20 mmol/g,纸浆的平均聚合度为969;控制上述其他工艺条件不变,考察催化剂FeSO₄·7H₂O用量对纤维素氧化程度和降解程度的影响。实验结果表明,添加该催化剂后纸浆聚合度显著降低,最低降至611;在催化剂用量0.1%时,羧基含量达到最大值0.29 mmol/g;在催化剂用量0.6%时,醛基含量达到最大值0.42 mmol/g。     

利用高碘酸钠选择性氧化阔叶木浆

高碘酸钠(NaIO4)选择性氧化纤维素得到双醛基纤维,提供了活性反应部位,可引入其他带电基团,增加纤维的润胀能力和分散特性,有利于制备微纤化纤维素(MFC)时机械处理过程中纤维的分丝帚化。采用正交实验分析了反应时间、反应温度、氧化剂用量和浆浓对NaIO4选择性氧化阔叶木浆的影响,通过测定醛基含量和聚合度分析主要影响因素,优化反应条件,同时探讨了打浆预处理以及体系的pH值对氧化反应的影响。结果表明,浆料的醛基含量随着氧化过程温度的升高、时间的延长、氧化剂用量和浆浓的增加而增加,聚合度则呈现下降的趋势。NaIO4用量对氧化阔叶木浆纤维的醛基含量和聚合度的影响最为显著,浆料的打浆预处理对NaIO4的氧化反应影响不明显,反应体系pH值的影响较为明显。NaIO4氧化阔叶木浆的优化条件为:反应温度45℃,反应时间2~3 h,NaIO4用量50%,浆浓2%~3%,pH值5~6。     

未漂硫酸盐浆纤维表面的Fenton氧化处理作用研究

采用羧甲基纤维素(CMC)负载Fe~(2+)催化剂的方法对未漂硫酸盐针叶木浆纤维表面进行Fenton氧化处理,利用场发射扫描电子显微镜(ESEM)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)分析确定了CMC-Fe~(2+)复合催化剂在纸浆纤维表面的吸附状态;通过对纤维形态、比打浆能耗、零距抗张强度和抗张指数进行分析,探讨了纤维表面Fenton氧化处理对纤维素聚合度、打浆过程中的纤维形态变化、纤维自身强度变化以及对比打浆能耗和浆张抗张指数的影响。结果表明,经CMC-Fe~(2+)复合催化剂催化氧化的纸浆,纤维素平均聚合度略微下降,在基本不影响纤维形态和自身强度的条件下,与未经处理的原浆相比,打浆8000转时,比打浆能耗下降9%;打浆能耗为2633 kWh/t时,浆张抗张指数提高6.9%。     

亚氯酸钠碱性氧化制备纤维素纳米纤丝的研究

以高温自水解处理后的漂白硫酸盐针叶木浆为原料,采用亚氯酸钠(NaClO2)碱性氧化结合高压均质处理制备纤维素纳米纤丝(CNF)。探讨了氧化时间、NaClO2用量、氧化温度、浆浓对氧化后浆料Zeta电位和NaClO2消耗情况等的影响。结果表明,NaClO2氧化后浆料的Zeta电位显著降低,适宜的氧化条件为:氧化时间6 h,NaClO2用量8%,氧化温度95℃,浆浓10%,该氧化条件下浆料的Zeta电位为-37. 6 mV,较氧化前降低了43%。将上述氧化后的浆料进行高压均质处理,得到CNF产品,对其进行了形态尺寸、黏度、Zeta电位和热失重等分析。结果表明,最优氧化条件下得到的纸浆在80 MPa下均质70次,得到尺寸分布良好的CNF产品,其直径主要分布在20~60 nm之间,长径比大于100,CNF胶体的Zeta电位为-42. 3 mV,具有良好的稳定性。     

亚硫酸盐预处理棕榈鞘分级制备纳米纤维素

棕榈鞘经亚硫酸盐预处理分级的方式实现了纤维束组分和薄壁细胞组分的分离,并分别经亚氯酸法去除木素。用TEMPO氧化对综纤维素进行预处理,并经高压均质得到纳米纤维素。无论是薄壁细胞,还是纤维(来自纤维束)在氧化前后的形态变化较小。氧化后薄壁细胞和纤维表面的羧基含量明显增加,且纤维氧化的羧基多于薄壁细胞氧化的羧基。由纤维制取的纳米微纤长于薄壁细胞制取的纳米微纤。棕榈鞘纤维和薄壁细胞经TEMPO氧化后的纤维素结晶度有不同程度的提高,但高压均质后测定的结晶度有所下降。棕榈鞘纤维和薄壁细胞制取的纳米微纤的热稳定性都小于其相应的综纤维素,而且,薄壁细胞纳米微纤热稳定性低于纤维束纳米微纤。     

小麦氧化淀粉制备工艺及性质研究

以过氧化氢为氧化剂、硫酸亚铁溶液为催化剂、氧化淀粉糊液黏度为评价指标,通过单因素和正交试验,研究了过氧化氢浓度、催化剂浓度、反应时间等对黏度的影响。结果表明:随过氧化氢用量、反应时间和催化剂浓度的增加,淀粉的黏度逐渐变小;小麦氧化淀粉的最佳生产工艺为过氧化氢浓度为18%,催化剂浓度为0.006mol/L,反应时间为90min。     

芭蕉芋氧化淀粉的制备与性质

采用正交法考察了淀粉悬浮液浓度、过氧化氢与催化剂用量、反应温度和反应时间对芭蕉芋过氧化氢氧化淀粉中羧基含量的影响,并比较了相同氧化剂用量下次氯酸钠、高锰酸钾、过氧化氢氧化淀粉的羧基含量和黏度。结果表明,制备芭蕉芋过氧化氢氧化淀粉的最佳反应条件为pH=7,淀粉悬浮液浓度46％,过氧化氢12％,硫酸铜0．048％,反应时间3h,反应温度50℃,在此条件下,制备的氧化淀粉羧基含量可达0．92％;次氯酸钠氧化效率高于过氧化氢和高锰酸钾;低羧基含量时次氯酸钠氧化淀粉的黏度大于过氧化氢和高锰酸钾氧化淀粉。     

差异预处理对竹浆纤维分散性能的影响行为研究

纸浆纤维的分散性能直接影响机械法均质制备纳米纤维素的效率。本研究分析了生物酶解预处理、TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理对竹浆纤维分散性能的影响。通过表征预处理纤维的表面形态和表面电荷，探讨了引起竹浆纤维分散性能差异的原因。结果表明，TEMPO氧化预处理和PFI磨浆预处理的竹浆纤维分散性好，生物酶解预处理的竹浆纤维分散性差；PFI磨浆预处理的纤维表面分丝帚化好；TEMPO氧化预处理的纤维具有较高的羧基含量和Zeta电位绝对值；0.5%CMC分散剂可以显著提高生物酶解预处理纤维的分散性。     

豌豆氧化淀粉超声法制备的影响因素及其性质

以豌豆淀粉为原料,过氧化氢为氧化剂,硫酸亚铁为催化剂,在超声作用下制备豌豆氧化淀粉。考察反应p H值、超声时间、过氧化氢添加量、硫酸亚铁用量、超声功率对淀粉氧化度的影响。结果表明,羧基含量随着反应时间的延长和过氧化氢添加量的增加而增加,增加趋势渐趋平缓;而随着p H值、超声功率和硫酸亚铁添加量的增大,羧基含量呈现先增加再降低的趋势。在反应p H 6.0,反应时间90 min,过氧化氢用量9%,硫酸亚铁用量0.03%,超声波功率550 W条件下,制备的豌豆氧化淀粉的羧基含量达到0.57%。与豌豆原淀粉相比,超声作用使淀粉黏度降低了17.97%,淀粉透明度增加了122.52%,凝沉性增强;超声协同氧化使淀粉黏度降低了93.49%,淀粉的透明度增加了635.76%,凝沉性进一步增强。     

TEMPO氧化体系选择性氧化未漂非木浆的研究

以未漂麦草浆和竹浆为原料,研究了TEMPO-NaBr-NaClO体系氧化前后纸浆性质及纤维形貌的变化情况,并对其氧化过程进行了动力学分析。结果表明,未漂麦草浆和竹浆的TEMPO氧化过程均遵循二级反应动力学方程。经TEMPO氧化后,麦草浆和竹浆的羧基含量大幅提高,分别达569.8μmol/g和716.7μmol/g,而纸浆黏度和热稳定性则均显著下降。此外,氧化前后纤维微观形貌、尺寸变化不大,而结晶度则有所增加,但仍保持了天然纤维素I型的结晶结构。     

纳米银/纳米二醛纤维素气凝胶的制备及表征

使用漂白硫酸盐针叶木浆为原料,以经高碘酸钠氧化后制备出的二醛纤维素为基材负载纳米银颗粒,后经高压均质法得到载银量为24.78%的纳米银/纳米二醛纤维素气凝胶。探讨高碘酸钠氧化反应时间对构成漂白硫酸盐针叶木浆的纤维素大分子以及针叶木纤维的影响。通过傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪、紫外可见分光光度计、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和比表面积和孔径分析仪对样品进行表征。结果表明,随着氧化时间的增加,纤维素的醛基含量持续上升,当反应4 h时增至330 μmol/g,纤维的聚合度由1447大幅下降至525,同时零距抗张强度和长度也呈现下降趋势。制备出的载银气凝胶上负载的纳米银颗粒为球形,气凝胶的比表面积为35.40 m~2/g,平均孔径为19.62 nm。     

针叶木化学浆高温液态水处理制浆粕工艺研究

以针叶木化学浆为原料,采用高温液态水工艺进行降解、次氯酸钠氧化调整聚合度和碱精制,制备化纤用浆粕,并研究主要影响因素,如有效氯用量、温度、时间及浆浓等对浆料甲纤含量及聚合度的影响。结果表明:在浆浓9%、温度180℃、时间40min的条件下对针叶木浆进行高温液态水处理,纸浆甲纤含量为88.47%,聚合度降低到768;在有效氯用量2.0%、温度50℃、时间1h的条件下对高温液态水预处理后的纸浆进行次氯酸钠氧化,纸浆甲纤含量达到91.54%,聚合度降低到528;在用碱量13%、20℃的条件下精制纸浆1h,浆粕的甲纤含量达到95.85%,聚合度达到536,浆粕的总得率为73.46%,甲纤含量和聚合度均可以满足黏胶纤维用浆粕的要求。     

碱预处理对棉纤维选择性氧化的影响

 采用氢氧化钠对棉纤维进行预处理,再进行选择性氧化,可以有效提高氧化棉纤维的醛基生成量。对比研究经高碘酸盐选择性氧化后碱预处理棉纤维与普通棉纤维的结构与性能。结果表明:经碱预处理后棉纤维化学组成无变化,但当碱液质量分数增加到25%,其晶形结构从纤维素Ⅰ逐渐转化为纤维素Ⅱ,且结晶度不断下降,使棉纤维对高碘酸盐的可及度和反应性大大提高。通过红外光谱分析可知,经碱预处理的氧化棉纤维醛基吸收峰强度大于未预处理的氧化棉纤维。在8和32 g/L高碘酸钠氧化条件下,氧化棉纤维醛基含量随碱液质量分数增加均不断提高,而其结晶度不断下降,但当碱液浓度和氧化剂质量分数较高时,氧化过程中棉纤维的醛基增加量和降解程度都趋于平缓。     

造纸法烟草薄片废水深度处理研究

采用单独混凝法、单独Fenton氧化法及混凝联合Fenton法对生化处理后造纸法烟草薄片废水进行深度处理,筛选出了最佳实验条件。实验发现,采用单独混凝法和单独Fenton氧化法处理废水,其处理结果并不能满足GB9878—1996污水综合排放标准的排放要求。而采用混凝联合Fenton法处理,出水CODCr和色度分别为81 mg/L、49.2 C.U.,达到排放标准,其最优处理条件为:混凝反应初始pH值为8,混凝剂PAC用量为1.35 g/L,助凝剂PAM用量为3.6 mg/L;Fenton反应初始pH值为3,H2O2用量为15 mmol/L,FeSO4用量为7.5 mmol/L。     

TEMPO氧化-高压均质联用制备柑橘纳米纤维素及其性质表征

以柑橘皮渣为原料,采用2,2, 6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(TEMPO)介导氧化联合高压均质法制备柑橘纳米纤维素,研究次氯酸钠添加量(5、25、50mmol/g)对柑橘纳米纤维素长径比、形貌结构、理化性能等特性的影响。结果表明:随着次氯酸钠质量摩尔浓度的增加,柑橘纳米纤维素的直径和长度都逐渐缩短,并在50mmol/g时长度[(150.57±24.99)nm]与直径[(2.74±0.29)nm]达到最短。扫描电镜与红外光谱分析结果表明:随着氧化剂质量摩尔浓度的升高,柑橘纤维中的木质素、半纤维素被水解,柑橘纤维表面呈现出越来越粗糙的结构。X射线衍射和热重分析显示:氧化均质处理提高了柑橘纳米纤维素的结晶度和耐热性,且纤维素的Ⅰ型晶型未遭到破坏。理化性质分析表明:氧化均质处理可有效提高柑橘纳米纤维素持水力、持油力、胆固醇吸附力和葡萄糖吸附力,并在次氯酸钠质量摩尔浓度为50mmol/g时表现出最强的吸附力。纳米化的柑橘纤维素具有良好的功能特性,研究以期为柑橘皮渣的再利用提供一定的科学依据。     

儿茶素对肌原纤维蛋白氧化、结构及凝胶特性的影响

采用羟自由基氧化体系（10 μmol/L FeCl3、100 μmol/L VC和1 mmol/L H2O2）研究不同添加量儿茶素（10、50、100、150 μmol/g）对肌原纤维蛋白氧化、结构及凝胶特性的影响,同时以未氧化和氧化后未添加儿茶素（0 μmol/g）肌原纤维蛋白作为对照组,对肌原纤维蛋白羰基含量、总巯基含量、表面疏水性、溶解度、粒径分布、凝胶强度、凝胶保水性及肌原纤维蛋白流变特性进行测定,并观察凝胶微观结构。结果表明：添加儿茶素能减少羰基化合物的产生,但添加量过高会促进肌原纤维蛋白氧化;与未氧化和未添加儿茶素组相比,添加儿茶素降低了肌原纤维蛋白表面疏水性;随着儿茶素添加量增加,肌原纤维蛋白巯基含量逐渐降低,溶解度显著降低,粒径逐渐增大,凝胶强度和保水性逐渐下降,凝胶微观结构更加疏松多孔,蛋白胶束聚集,中、高添加量（50、100、150 μmol/g）儿茶素使得肌原纤维蛋白失去典型的流变曲线。中、高添加量儿茶素与肌原纤维蛋白发生共价交联,并导致肌原纤维蛋白发生疏水性聚集,最终削弱了肌原纤维蛋白的凝胶特性。     

南瓜籽油乳液的制备及稳定性

采用高压均质法,以乳清分离蛋白为乳化剂制备南瓜籽油乳液,对均质压力、均质次数、乳化剂添加量以及南瓜籽油质量分数对南瓜籽油乳液粒径、多分散系数（PDI）、Zeta电位和分光比（SRI,800 nm下吸光度与400 nm下吸光度的比值）的影响进行考察,并研究了南瓜籽油乳液的稳定性。结果表明：南瓜籽油乳液的最佳制备工艺条件为均质压力50 MPa、均质次数5次、乳化剂添加量2.5%、南瓜籽油质量分数10%,在最佳工艺条件下,南瓜籽油乳液的粒径为（213.33±5.60）nm,PDI 为0.215±0.002,Zeta电位为（-5680±0.66）mV,SRI为 0.27±0.02;在15 d的室温储藏期间内南瓜籽油乳液具有较好的物理稳定性和较高的氧化稳定性。