乙醇溶劑熱法預(yù)處理木質(zhì)纖維及制備納米纖維素的研究.pdf

1、在全球關(guān)注可持續(xù)資源和能源發(fā)展的背景下，林木資源的高效利用也被日益重視。當(dāng)前林木資源的生物精煉技術(shù)發(fā)展不僅瞄向液體燃料和化學(xué)品，也包括制備新型的生物基中間產(chǎn)品，其中以納米纖維素為主要代表。在納米纖維素的制備過程中，植物細(xì)胞壁復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組分構(gòu)效會帶來“抗解聚屏障”效應(yīng)，導(dǎo)致納米纖維素的分離困難。針對傳統(tǒng)方法存在的效率不高和廢液污染等問題，本文提出乙醇溶劑熱法預(yù)處理木質(zhì)纖維，再結(jié)合高強度超聲法制備納米纖維素的研究設(shè)想和實現(xiàn)方法。
　

2、　論文探究了65％乙醇溶劑對木質(zhì)纖維進行預(yù)處理的反應(yīng)條件、效率以及效果，以及在此基礎(chǔ)上施加過氧化氫后處理的增效作用;研究了結(jié)合高強度超聲法對分離得到的纖維素產(chǎn)物進行纖絲化處理，獲得納米纖維素產(chǎn)物的實現(xiàn)效果;采用化學(xué)組分分析、碳譜核磁共振、二維碳?xì)湎嚓P(guān)核磁共振、凝膠滲透色譜、傅里葉變換紅外光譜、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射、熱重分析儀、zeta電位分析儀、紫外-可見分光光度計和萬能力學(xué)試驗機等對過程產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進行了檢測分

3、析，主要結(jié)果如下:
　　(1)乙醇溶劑熱法能夠破壞木質(zhì)素-碳水化合物結(jié)構(gòu)之間的連接鍵，使得木質(zhì)素和半纖維素得以溶解。通過單獨的乙醇溶劑熱處理能夠溶解分離出97％的木質(zhì)素和近70％的半纖維素，后續(xù)的過氧化氫處理又可去除剩余的木質(zhì)素和1/3的半纖維素，獲得組分含量達(dá)95％的高純度纖維素。
　　(2)從溶解液中提取的木質(zhì)素為GS型，具有較低的分子量(1678～2024g/mol)，說明乙醇溶劑熱處理能夠有效解聚木質(zhì)素大分子。