微晶纤维素的氧化及吸附性能

以微晶纤维素为原料,高碘酸钠(NaIO4)作氧化剂制备了氧化纤维素,考察了反应时间、高碘酸钠与微晶纤维素投料比、反应温度和溶液pH等条件对醛基的影响;为了减少醛基的不良反应,用明胶作包覆材料合成了包醛氧化纤维素,测定了氧化纤维素和包醛氧化纤维素的吸附性能。发现反应时间3h、m(高碘酸钠)/m(微晶纤维素)=2、反应温度35℃、pH=2和w(明胶)=1%,可获得较多醛基;吸附力随醛基的增多而提高;用明胶包覆后醛基数量虽然减少,但吸附力明显提高,其中w(明胶)=3%时吸附力最大,达到31 5mg/g,经5～12h达到吸附平衡。     

微晶纤维素的电化学氧化研究

以微晶纤维素为原料、氯化钠为电解质电氧化合成氧化纤维素,采用正交实验法研究了反应温度、pH值、电流密度和反应时间等对产物醛基和羧基含量的影响.结果表明,对产物醛基、羧基影响的顺序是电流密度>反应时间>反应温度>pH值.通过正交实验,得到电化学氧化微晶纤维素的最佳条件为:反应温度30℃、pH值约1.0、电流密度0.032 A·cm-2、反应时间5 h,此时可得到醛基含量为0.936%(质量分数)、羧基含量为2.27%(质量分数)的氧化纤维素.     

正交试验研究α-纤维素的氧化工艺

本文采用正交试验法,以高碘酸钠为氧化剂,α-纤维素为原料,进行了反应温度、纤维素与高碘酸钠质量比、不同pH值的溶剂等一系列条件的研究,合成了不同醛基含量的氧化纤维素,发现对醛基含量影响最大的因素是温度和高碘酸钠的浓度,其次是pH值和纤维素与高碘酸钠质量比的交互作用。研究发现以反应温度T=50℃,纤维素与高碘酸钠质量比=1 2,反应液pH=3,可得到醛基含量80 07%的氧化纤维素,符合试验设计目的。     

蔗渣制备双醛纤维素条件优化的初步研究

采用高碘酸钠氧化蔗渣纤维制备双醛蔗渣纤维素。研究了高碘酸钠浓度、反应温度和时间对双醛纤维素制备的影响。结果表明,最优工艺条件为:氧化时间4 h,氧化温度55℃,高碘酸钠浓度0.5 mol/L,氧化pH值4.0,此时蔗渣纤维醛基含量7.589 mmol/g,失重率15.44%。     

蔗渣制备双醛纤维素条件优化的初步研究

采用高碘酸钠氧化蔗渣纤维制备双醛蔗渣纤维素。研究了高碘酸钠浓度、反应温度和时间对双醛纤维素制备的影响。结果表明,最优工艺条件为:氧化时间4 h,氧化温度55℃,高碘酸钠浓度0.5 mol/L,氧化pH值4.0,此时蔗渣纤维醛基含量7.589 mmol/g,失重率15.44%。     

氧化纤维素的制备研究

介绍了氧化纤维素 (DAC)的制备过程 ,用正交法探讨了以NaIO4 作氧化纤维素时反应温度、溶液pH值、氧化剂浓度、反应时间以及交互作用对DAC醛基含量的影响 ,找到了影响醛基含量的主要因素为反应温度、反应温度与NaIO4 的交互作用、反应温度与溶液 pH值的交互作用。初步确定了制备氧化纤维素的反应工艺 ,使醛基含量较高时的最佳反应条件为 :反应温度 3 5℃ ,反应时间 3h ,NaIO4 质量分数 6.78% ,pH值为 2时 ,醛基含量达 68.2 0 %。     

高碘酸钠氧化棉布纤维反应条件的研究

采用高碘酸钠对棉布纤维进行有限氧化,在棉布表面局部形成了双醛纤维素,为引入壳聚糖提供了活性部位。通过正交试验,初步确定棉布氧化反应最佳条件为:反应温度60℃,反应时间6 h,NaIO4浓度0.08 mol/L,pH值6,醛基含量超过180 mmol/L。     

二醛纳米纤维素的“一步法”制备及其分散稳定性研究

以微晶纤维素为原料,直接采用高碘酸钠氧化"一步法"制备了二醛纳米纤维素(DANC)。通过单因素实验探讨了不同氧化条件对产物醛基含量及产率的影响。利用红外光谱、X射线衍射、透射电镜和热重分析对优化氧化条件下制备的产物进行表征。结果表明,在40℃、p H为4的条件下,用0. 5 mol/L的高碘酸钠氧化40 g/L的微晶纤维素,可以得到基本无定型的DANC,醛基含量为6. 84 mmol/g,产率为49%,长度与直径主要分布在110～170 nm与10～20 nm。DANC易团聚,加入少量壳寡糖可以明显增加纳米纤维素在水中的分散稳定性。     

高碘酸钠氧化纤维素的研究

研究了用高碘酸钠(NaIO4)溶液氧化纤维素的过程与性能,用红外光谱验证了氧化纤维素的结构.考察了溶液pH值、氧化时间、氧化温度和氧化剂浓度等因素对氧化纤维素醛基含量和回收率的影响.结果表明,随IO4-浓度的增大、氧化时间的延长、氧化温度和pH值的升高,纤维素降解程度愈深,其回收率愈低;随IO4-浓度和氧化温度的升高,醛基含量愈高,而pH值和氧化时间存在一个使醛基含量相对较高的值.     

2,3-二醛基纤维素还原反应条件的优化及产物表征

利用高碘酸钠选择性氧化微晶纤维素,制备了氧化度(DO)为1.588的2,3-二醛基纤维素(DAC)。醛基在一定条件下可转换为羟基,本研究以硼氢化钠为还原剂,采用Box-Behnken方法对研究的变量进行响应曲面建模,以反应时间、固液比、反应温度为变量,以产物还原2,3-二醛基纤维素(R-DAC)的DO为因变量,优化R-DAC的制备条件。ANOVA证实了数学模型的充分性。结果表明:在优化条件下,可制备氧化度接近于0的R-DAC。采用红外光谱、同步热分析仪、X射线衍射仪等对R-DAC的结构、热稳定性、结晶性等进行了表征。     

选择性氧化法合成双醛纤维素硫酸酯

为了发展一个新的生物活性物质利用纤维素资源,采用高碘酸钠(NalO4)对微晶纤维素(MCC)进行选择性氧化,又与亚硫酸氢钠(NaHSO3)进行磺化反应,得到了双醛纤维素硫酸酯(OSC)。通过红外光谱(FTIR)分析手段对产品结构进行了表征。并考察了工艺参数对DAC醛基含量和OSC取代度的影响,得出了各合成阶段的关键工艺参数——时间、温度、pH值和反应物配比的最佳控制值。结果表明:当反应物配比为n(NaHSO3)∶n(DAC)=2∶1,产品合成温度为22℃,合成时间为2 h时,所得产品磺酸基取代度最高,并具有明显的表面活性。     

Cationization of cellulose fabrics by polyallylamine binding

Novel anion exchange materials was prepared from cellulose fabrics (cotton‐ and rayon‐cloths) by binding polyallylamine to aldehyde groups introduced by partial oxidation of cellulose via sodium periodate treatment. Degree of oxidation (D.O.) was controlled to 2–8% by the amount of oxidant. Polyallylamine (MW: 60,000, 5000, and 1000) was bound to cellulose by reductive amidation via Schiff base formation. Amount of bound amino groups was determined by conductometric titration. With the same cellulose material and degree of oxidation, the level of cationization was strongly dependent on molecular weight of polyallylamine, its concentration, and the pH of reaction mixture. Influence of these factors could be interpreted based on the porous structure of cellulose and behavior of polyallylamine in the solution. In summary, the level of cationization could be maximized by using high concentration of low‐molecular weight polyallylamine under pH as high as possible. The maximum exchange capacity, ～2.5 meq/g, was obtained by a combination of rayon cloth, oxidation degree of 8%, polyallylamine (MW: 1000) concentration of 10% (w/w) in the reaction mixture, and at pH 11.6. The cationized cellulose showed an adsorption capacity of 1.5 g hemoglobin/g cellulose. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 100: 1668–1672, 2006     

Radical formation and graft copolymerization on photo-irradiated aldehyde cellulose

The relationship between the activity to initiate graft copolymerization under photo-irradiation and the photo-induced radicals of periodic acid-oxidized cellulose (aldehyde cellulose) was investigated. Aldehyde cellulose proved to have a high activity to initiate graft copolymerization under photo-irradiation, and the effect was profound, especially for hydrophilic vinyl monomers such as acrylic acid and acrylamide. By studying the ESR spectrum of photo-irradiated aldehyde cellulose, the formation of a radical giving a singlet spectrum with linewidth of 14–15 G and a g value of 2.001 was observed. This was assigned to an acyl radical orginating in the aldehyde group of the sample. Employing low molecular weight aldehydes, it was confirmed that an acyl radical formed on aldehyde compounds by photo-irradiation has a function sufficient to initiate the graft copolymerization of vinyl monomers. It was concluded that the high activity needed to induce the graft copolymerization of aldehyde cellulose under photo-irradiation was based on an acyl radical which originated in the aldehyde group of the sample.     

3,5-Diiodo- -tyrosine immobilized on bead cellulose

3,5-Diiodo- -tyrosine (DIT) was immobilized on bead cellulose activated by the reaction with 2,4,6-trichloro-1,3,5triazine (TCT). The amount of immobilized DIT depends on the TCT/DIT ratio in the reaction mixture up to the value 8 mol/mol, at higher values it becomes TCT/DIT-independent. Various sorbents containing 5–31 μtmol DIT/ml cellulose were prepared by varying the amount of DIT in the reaction mixture. The immobilization is also affected by pH. More DIT was bound in acid (pH 6.0) or neutral medium in comparison with the alkaline reaction conditions. Most of the experiments were performed at pH 9.1 equal to the ionization constant of NH₂ group of L-tyrosine. The DIT/bead cellulose materials were prepared for use as sorbents in affinity chromatography of proteases.     

羟丙基壳聚糖/氧化甲基纤维素自愈合水凝胶的制备及其载药性能

采用高碘酸钠对甲基纤维素（MC）进行氧化制备了氧化甲基纤维素（DAMC），通过羟丙基壳聚糖（HPC）的氨基与DAMC的醛基发生希夫碱反应制备了HPC/DAMC自愈合水凝胶。通过调节HPC和DAMC含量探究水凝胶的微观形态、溶胀性能、力学性能、自愈合性能、体外降解以及药物缓释性能。结果表明，HPC/DAMC自愈合水凝胶具有相互连通的孔隙，且孔径处于80～375μm范围内，在室温无刺激条件下能够在20 min内实现自愈合且具有良好的拉伸性能。此外，HPC/DAMC自愈合水凝胶具有良好的保水性，其溶胀比为14.0～17.4。在溶菌酶的作用下，HPC/DAMC自愈合水凝胶在60 h时质量损失率可达84.2%～99.6%。HPC/DAMC自愈合水凝胶对抗肿瘤药物吉西他滨具有缓释效果，缓释作用长达96 h，药物累积释放率达到83.2%～92.7%。