纤维素改性研究进展

综述了近年来纤维素改性的进展情况。纤维素预处理往往是纤维素改性的第一步,包括物理化学等方法。纤维素改性物主要包括纤维素酯类、醚类及接枝共聚物,介绍了近年来其化学改性的方法进展。纤维素的生物改性主要应用于造纸行业,利用纤维素酶、半纤维素酶等处理纸浆。细菌纤维素的改性方法包括细菌发酵时的生物改性及纤维素提纯之后的化学改性。最后展望了纤维素改性的应用前景。     

细菌纤维素乙酰化改性研究

以细菌纤维素为原料,浓硫酸为催化剂,与醋酸酐进行乙酰化反应,制得醋酸细菌纤维素(BCA),讨论了反应温度、反应时间、固液比、催化剂的用量对合成BCA的影响。结果表明:细菌纤维素的羟基被乙酰基取代。适宜的反应条件为反应温度70℃,反应时间2.5 h,细菌纤维素为1.0 g时,醋酸酐用量为20mL,催化剂浓硫酸用量为0.1 mL,BCA产率可达98%以上,取代度达2.9以上。     

纤维素的改性及应用研究进展

植物纤维素是天然的可再生资源, 对纤维素的改性利用一直是研究的热点。本文简要介绍了纤维素的结构与性质, 综述了纤维素的改性方法, 包括物理改性、化学改性和生物改性等, 其中化学改性是最主要的方法, 包括酯化、磺化、醚化、醚酯化、交联和接枝共聚等, 通常涉及其结构中羟基的一系列反应。通过改性, 引进了一系列离子型基团, 有利于增强纤维素的亲水性。经改性后的纤维素与之前相比, 结晶度和聚合度明显降低, 可及度明显提高, 无论物理性质还是化学性质都表现出更大的优越性。其后回顾了纤维素衍生物在食品、造纸以及建筑行业中的一些研究应用成果, 阐述了其在医药及废水处理等方面的研究进展, 并展望了纤维素衍生物的发展前景。     

木醋杆菌生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,添加羧甲基纤维素(Carboxymethyl cellulose, CMC)可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。CMC可促进产物产量：当CMC添加量为0.6% (w/v%)时,产量达到最大（11.41mg/ml）,是纯BC产量(4.73 mg/ml)的2.2倍。采用红外（FT-IR）表征了产物结构,1598cm-1处的吸收峰说明CMC进入了BC中;通过SEM、XRD、TGA研究了产物的微观形态及其性能;并测试了产物的特性粘度与羧甲基化程度。结果显示利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间,增大了产量;并且在CMC添加量较少(0.2-1.8%)时,可改善CMC-BC的性能。     

利用椰子水生物合成CMC改性细菌纤维素

以椰子水为培养基,于培养基中添加羧甲基纤维素(CMC)后培养木醋杆菌可制备羧甲基纤维素改性细菌纤维素(CMC-BC)。当添加6g/LCMC时,CMC-BC产量达到最大(10.41g/L),是纯BC产量(4.73g/L)的2.2倍。采用FTIR表征了产物结构;通过SEM、XRD、TGA研究了产物性能;并测试了产物的特性黏度与含水率。结果显示,利用椰子水所制备的CMC-BC缩短了培养时间(3d)。适量添加CMC〔ρ(CMC)=2～18g/L〕时,CMC-BC的聚合度增大,且具有较好热稳定性及较高含水率。CMC-BC还表现出较好的溶解性能。     

细菌纤维素的研究现状及进展

从细菌纤维素的生产原料、改性与表面修饰以及细菌纤维素复合材料等方面对有关细菌纤维素的最新研究进行了综述,并展望了未来的发展趋势。     

纤维素的改性研究进展

对常见的纤维素改性方式如：物理改性、化学改性(酯类改性、醚类改性、接枝类改性)、生物改性进行概括,并对其主要应用领域吸附剂、膜材料、凝胶材料等进行总结,强调了迄今为止对纤维素的功能化开发的应用途径。对未来发展趋势加以分析认为纤维素改性材料在均匀性等方面仍存在一定技术挑战。     

细菌纤维素的功能化改性研究进展

细菌纤维素(BC)是微生物生长过程中产生的以葡萄糖为基本骨架的结构性碳水化合物,具有高纯度、高聚合度、高结晶度、高持水性、高抗张强度和良好的机械强度,在功能材料领域显示了巨大的应用潜力.综述了近年来BC合成菌种筛选的研究现状;分析了BC在透气、吸湿排汗、力学性能和染色与脱色性能调控方面的进展情况;重点总结了BC基材料在抗菌、防紫外线、防辐射、防静电、拒水拒油、导电和传感等功能化改性方面的研究进展;最后,指出BC大规模高效成模和成型技术、差异化高功能BC材料制备技术是未来的重点研发方向.     

细菌纤维素研究进展

细菌纤维素是一种新型生物合成原料,它有许多优于植物纤维的特点。目前已经发现有九个菌属可以产生细菌纤维素,其中以醋酸杆菌属的木醋杆菌产纤维素能力最强。本文就目前关于细菌纤维素的研究做一综述。     

水溶性改性细菌纤维素的制备及表征

将细菌纤维素再生后溶于NaOH/尿素/硫脲溶液,在碱性条件下与丙烯酰胺合成水溶液的改性细菌纤维素。红外光谱、元素分析和核磁共振谱图证实了改性细菌纤维素的存在。研究表明：当葡萄糖与丙烯酰胺摩尔比大于1：4.6时,反应产物是水溶性的;当葡萄糖与丙烯酰胺摩尔比为1：8时,产物的羟基总取代度约为0.412-0.502.     

纤维素化学研究进展

为了研究当前纤维素化学发展现状,综述了纤维素超分子结构及其成因,介绍了纤维素自组装的结构模型,讨论了纤维素的多种原材料（细菌纤维素、人工化学合成纤维素、棉花、木材、禾草植物、韧皮纤维以及农业废弃物）,着重介绍了细菌纤维素的制备与商业用途以及人工化学合成纤维素,综述了目前纤维素化学研究的热门课题：选择性取代、新纤维素溶剂、纤维素的预处理、纤维素衍生物以及纤维素功能材料的发展现状、再生纤维的研究发展现状、纳米纤维素的制备与表面化学改性.选择适宜的原材料,对天然纤维素进行可控物理、化学结构设计,从而可以制备特殊功能的精细化工产品.纤维素化学是21世纪可持续发展的化学工程研究的重要课题之一.     

Surface modification of cellulose nanocrystals

In order to improve the dispersibility of cellulose nanocrystal (CNC) particles, three different grafted reactions of acetylation, hydroxyethylation and hydroxypropylation were introduced to modify the CNC surface. The main advantages of these methods were the simple and easily controlled reaction conditions, and the dispersibility of the resulting products was distinctly improved. The properties of the modified CNC were characterized by means of Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), ¹³C nuclear magnetic resonance (NMR), transmission electron microscopy (TEM) and thermogravimetric analyses (TGA). The results indicated that after desiccation, the modification products could be dispersed again in the proper solvents by ultrasonic treatments, and the diameter of their particles had no obvious changes. However, their thermal degradation behaviors were quite different. The initial decomposition temperature of the modified products via hydroxyethylation or hydroxypropylation was lower than that of modified products via acetylation. Translated from Acta Polymerica Sinica, 2006, (8): 982–987 [译自: 高分子学报]     

离子液体中纤维素的均相改性及其产物性能

卤代基团比羟基具有更高的反应活性,因此将含有卤素基团的有机化合物引入到纤维素骨架上可以提高其反应活性,为其后续接枝改性提供更广的应用范围。以氯乙酰氯为酯化剂,离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（［Bmim］Cl）为反应介质,在不加任何催化剂的情况下,直接进行纤维素的均相酯化改性。着重探讨了反应温度、反应时间、酯化剂用量等因素对反应的影响。利用红外光谱（IR）以及核磁共振（NMR）对产物结构进行表征,并研究改性后纤维素在溶剂中的溶解性能。结果表明,离子液体中纤维素的均相酯化改性的最佳工艺条件为：纤维素葡萄糖单元与氯乙酰氯的摩尔比为1∶3,反应温度为常温,反应时间为2 h。此时,改性纤维素取代度为1.36。此外,改性后,纤维素酯易溶于丙酮、二甲基亚砜、四氢呋喃等有机溶剂。     

聚酰亚胺的改性研究新进展

综述了近几年聚酰亚胺的改性方法的研究状况。     

酶分子稳定性改造研究进展

酶催化转化在食品、医药和精细化工等领域起着越来越重要的作用。然而,目前大多数酶反应需要在较温和的条件下进行以维持其正常活性,而在实际应用的逆境中(如高热、高酸、高盐等),酶的耐受性却较差、容易失活从而导致反应效率下降,极大地限制了其推广和应用。因此,对酶分子进行抗逆改造以提高其稳定性和催化活性,是当前研究的热点也是难点。本文从化学修饰和分子改造两个方面总结了酶分子稳定性改造的新进展,从定向进化、半理性设计、理性设计和糖基化修饰4个角度重点阐述了分子改造提高酶稳定性的方法,重点介绍了糖基化作为一种新的酶分子稳定性改造技术的思路。