纤维素纳米晶体制备工艺优化的研究

论文摘要

以微晶纤维素(MCC)为原料经硫酸水解制备纤维素纳米晶体(CNC)。采用单因素法结合正交试验系统地研究了硫酸质量分数、反应温度和反应时间对纤维素纳米晶体得率以及平均粒径的影响,并通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)、纳米激光粒度仪对CNC的性能进行了表征,揭示了酸水解制备CNC的机理。结果表明:CNC制备的最佳工艺参数为硫酸质量分数64%、反应温度45℃、反应时间90 min,在此条件下CNC的得率为24.6%,粒径为204.8 nm。CNC水悬浮液呈一种稳定的淡蓝色胶体状态,其微观形貌比较规整,呈短棒状,直径约10～20 nm,长度在150～300 nm之间;XRD结果显示CNC的晶型为纤维素Ⅰ型,结晶度为80.2%。

论文目录

• 1 实 验
•   1.1 原料、试剂与仪器
•   1.2 纤维素纳米晶体 （CNC） 的制备
•   1.3 分析与表征
•     1.3.1 纤维素纳米晶体 （CNC） 得率的测定
•     1.3.2 粒径和Zeta电位值的测定
•     1.3.3 结晶度测定
•     1.3.4 形貌表征
•     1.3.5 正交试验设计
• 2 结果与讨论
•   2.1 酸水解机理分析
•   2.2 单因素试验
•     2.2.1 硫酸质量分数
•     2.2.2 反应温度
•     2.2.3 反应时间
•   2.3 正交试验结果与分析
•   2.4 CNC形貌观察
•   2.5 CNC的晶型结构和结晶度
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 段敏,林涛,殷学风,李静

关键词: 纤维素纳米晶体,酸水解,得率,粒径

来源: 生物质化学工程 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 陕西科技大学轻工科学与工程学院轻化工程国家级试验教学示范中心陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室

基金: 陕西省自然科学基础研究计划(2018JM2034),咸阳市科技计划项目(2017k02-20),国家自然科学基金资助项目(20876092)

分类号: TQ352.79

页码: 47-53

总页数: 7

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