蔗渣大分子半纤维素和纳米纤维素的一体式全制备

使用质量分数4%~20%的NaOH溶液预处理蔗渣,以33.5%~73.1%的较高得率获得了平均分子质量为40~60 kDa的大分子半纤维素,然后采用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化法,在没有额外机械力作用下,将抽提后的残渣成功转化成直径小于15 nm、长度几十纳米至2 μm且分散性很好的TEMPO氧化纤维素纳米晶体（TOCN）。研究还发现,NaOH预处理不但可以有效地从蔗渣中提取半纤维素,而且明显提高了TEMPO氧化法制备纳米纤维素的效率。传统TEMPO氧化纤维原料需机械处理且只能制备CNF,而本研究通过NaOH预处理协同TEMPO氧化法,无需机械处理即可得到具有较好尺寸的CNC。另外,预处理所用碱浓的增加导致纤维素的晶型发生转变,且随着预处理时间的延长,其发生转变时所需的碱浓降低。