乙醇溶劑熱法預處理木質纖維及制備納米纖維素的研究.pdf

1、在全球關注可持續(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。當前林木資源的生物精煉技術發(fā)展不僅瞄向液體燃料和化學品，也包括制備新型的生物基中間產品，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，植物細胞壁復雜的結構和組分構效會帶來“抗解聚屏障”效應，導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處理木質纖維，再結合高強度超聲法制備納米纖維素的研究設想和實現(xiàn)方法。
　

2、　論文探究了65％乙醇溶劑對木質纖維進行預處理的反應條件、效率以及效果，以及在此基礎上施加過氧化氫后處理的增效作用;研究了結合高強度超聲法對分離得到的纖維素產物進行纖絲化處理，獲得納米纖維素產物的實現(xiàn)效果;采用化學組分分析、碳譜核磁共振、二維碳氫相關核磁共振、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試驗機等對過程產物及最終產物進行了檢測分

3、析，主要結果如下:
　　(1)乙醇溶劑熱法能夠破壞木質素-碳水化合物結構之間的連接鍵，使得木質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素和1/3的半纖維素，獲得組分含量達95％的高純度纖維素。
　　(2)從溶解液中提取的木質素為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素大分子。