環(huán)糊精接枝木粉功能材料的制備、表征與應(yīng)用研究.pdf

1、楊木木粉是儲(chǔ)量豐富的生物質(zhì)資源，具有來源廣泛、成本低、生物可降解、環(huán)境友好和易加工等優(yōu)良特性，因此，有關(guān)提高木粉生物利用度和附加值的研究已成為林木資源綜合開發(fā)的熱點(diǎn)。
　　本文以多元羧酸(檸檬酸，CA或1，2，3，4-丁烷四羧酸，BTCA)為交聯(lián)劑，通過酯化交聯(lián)工藝將功能主體大分子β-環(huán)糊精（β-CD）接枝到木粉(WF)表面，得到具有功能拓展性的木粉基新材料—環(huán)糊精接技木粉功能材料(β-CD-CA-WF或β-CD-BTCA-WF)

2、，同時(shí)對(duì)功能材料的制備條件、酯鍵穩(wěn)定性、表面酸堿性、天然香料丁香酚的搭載與釋放機(jī)制，以及功能材料對(duì)重金屬Pb2+的吸附機(jī)制等問題進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)分別以增重法和酚酞探針分子法測定β-CD-CA-WF和β-CD-BTCA-WF的接枝率和活性β-CD含量，得到該功能材料的最佳制備條件為:接枝溫度為180℃，浸漬液中β-CD濃度分別為80 g/L(CA)和120 g/L(BTCA);浸漬液的最佳組成為CA/β-

3、CD/NaH2PO2或BTCA/β-CD/NaH2PO4; BTCA表現(xiàn)出較高的接枝率，而CA體現(xiàn)出較高的活性β-CD含量。傅立葉紅外光譜的分析結(jié)果也表明β-CD已成功接枝到木粉表面。通過紫外分光定量技術(shù)，對(duì)β-CD-CA-WF的酯鍵穩(wěn)定性進(jìn)行分析，結(jié)果表明β-CD-CA-WF的酸堿耐受性強(qiáng)，并可長期保存在80℃以下的熱水中。
　　(2)采用反相氣相色譜技術(shù)測定β-CD-CA-WF的表面能及表面酸堿常數(shù)，研究表明:β-CD-CA-

4、WF表面自由能的色散分量隨著溫度的升高而呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，且其表面呈現(xiàn)Lewis堿性，易于同Lewis酸性分子相吸附。
　　(3)采用冷凍干燥技術(shù)，將芳香抑菌分子丁香酚(EG)搭載在β-CD-CA-WF上，制得芳香抑菌材料（EG/β-CD-CA-WF），并利用紫外分光技術(shù)測得β-CD-CA-WF包合的丁香酚含量為1.31％，證實(shí)該芳香抑菌材料的抑菌應(yīng)用潛力。EG/β-CD-CA-WF在25℃和75％相對(duì)濕度條件下的釋放行為研究表

5、明，連續(xù)釋放504 h后，EG/β-CD-CA-WF上丁香酚的釋放量小于10％，且其釋放受到擴(kuò)散釋放機(jī)制和一級(jí)釋放動(dòng)力學(xué)機(jī)制共同作用的影響。熱重分析結(jié)果則證明了β-CD-CA-WF對(duì)搭載的丁香酚具有熱保護(hù)作用。
　　(4)選用Pb2+為吸附質(zhì)模型，系統(tǒng)探討了接觸時(shí)間、pH值和Pb2+初始質(zhì)量濃度對(duì)β-CD-CA-WF吸附效果的影響，重點(diǎn)研究了β-CD-CA-WF對(duì)Pb2+的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過程，并初步探討吸附機(jī)理。結(jié)果表明:在2