小麥秸稈中高純度纖維素的提取及應(yīng)用.pdf

1、生物質(zhì)作為可再生資源由于其生物降解性和在某些領(lǐng)域可替代石油化學(xué)產(chǎn)品而日益引人注目。纖維素是生物質(zhì)的主要組成部分,也是世界上儲(chǔ)量最豐富的生物高聚物,同時(shí)也成為多種新聚合體和材料的潛在儲(chǔ)備。目前,從生物質(zhì)秸稈中分離纖維素仍是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。本實(shí)驗(yàn)發(fā)展了一種以小麥秸稈為原料,分離其中纖維素的綠色化學(xué)方法,整個(gè)分離過程在水體系及常壓下進(jìn)行,為纖維素工業(yè)的綠色化生產(chǎn)開辟了途徑。首先用鹽酸水溶液對(duì)脫蠟后的小麥秸稈進(jìn)行預(yù)水解以除去其中的半纖維素,然后

2、用聚乙二醇/無機(jī)鹽雙相水溶液體系對(duì)殘?jiān)M(jìn)行脫木質(zhì)素處理,并通過改變反應(yīng)參數(shù),找到了最佳反應(yīng)條件。Kappa number(紫外吸收光譜法測(cè)定)和單糖組分(氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定)的分析結(jié)果表明原料秸稈中94.33-79.8％的木質(zhì)素被脫除,纖維素樣品中殘余的半纖維素含量為1.2-3.2%,充分說明分離出的纖維素具有非常高的純度。所得纖維素樣品都能夠很好的溶解在纖維素的綠色溶劑—?dú)溲趸c/尿素水體系中。同時(shí)我們采用紅外光譜,X射線衍射分析和掃描電鏡

3、等方法證明了該分離方法的有效性和纖維素溶解過程的發(fā)生。經(jīng)過兩步處理后得到纖維素的產(chǎn)率為48.9-55.5%,我們通過對(duì)酸處理后殘?jiān)馁|(zhì)量和組分的分析,找到了提高纖維素產(chǎn)率的方法,將最終產(chǎn)率提高到67.9%,向工業(yè)化大生產(chǎn)邁進(jìn)了一步。接著,我們向上述纖維素的氫氧化鈉/尿素水溶液中加入丙烯酰胺使其在均相條件下發(fā)生接枝共聚反應(yīng),制備出了吸水倍率達(dá)千倍以上的高吸水性樹脂,克服了傳統(tǒng)纖維素異相法衍生化反應(yīng)時(shí)可及度低的難點(diǎn),拓展了均相法利用纖維素的