硫酸铜助催化制备纳米纤维素晶须

以w(H2SO4)=64%的硫酸为催化剂,加入m(CuSO4)/m(纤维素)=0～3%的硫酸铜作助催化剂,水解脱脂棉,考察了制备纳米纤维素晶须(NCW)反应中反应温度、反应时间及硫酸铜加入量对纳米纤维素晶须产率、颗粒横截面直径、颗粒长度、颗粒长度与横截面直径之比和扫描电镜形貌的影响。结果表明,反应温度50℃、反应时间120min、催化剂投入量以m(CuSO4)∶m(纤维素)=1∶100为最佳工艺条件,纳米纤维素晶须对于脱脂棉的产率达58%左右,粒子的长径比为20～50,在原子力显微镜下观测到产品所成膜最高峰为27.95nm。加入了硫酸铜之后,缩短了反应时间,提高了反应效率和产率,减小了产物的颗粒直径,改善了纳米纤维素晶须的形状,因此,硫酸铜可以作为助催化剂有效地改善制备出的纳米纤维素晶须的形貌和尺寸分布。     

丙烯酸单体接枝纳米纤维素晶须的研究

以K2S2O8为引发剂,在纳米纤维素晶须(NCW)上接枝丙烯酸单体(AA),制备出丙烯酸接枝改性的纳米纤维素晶须.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、热重分析(TGA)等测试方法对接枝产物的性能进行了分析,并采用电导滴定的方法计算了接枝率以及表面取代基团含量.研究了反应条件对接枝率和接枝效率的影响.结果表明,在引发剂浓度为4 mmol/L,引发时间为5 min,纳米纤维素晶须与丙烯酸单体摩尔比为1: 1.5,反应时间为6 h的条件下,得到了接枝率为14.09%的丙烯酸接枝纳米纤维素晶须.实验证明,在NCW上可以接枝上丙烯酸,接枝率为14.09%的产物与NCW具有相似的表面形貌和热性能;TEM分析可知,接枝产物的分散性得到了提高;表面取代基团含量测试表明,接枝产物表面上的亲水性分散基团含量比NCW增加了5倍以上.