木薯淀粉硫酸酯的制备及理化性质

以NaHSO3和NaNO2为酯化剂,采用水相法制备了低取代度的淀粉硫酸酯(SSE),测定了SSE糊的冻融稳定性、凝沉性能、透明度、黏度;利用红外光谱仪分析了产物的化学结构.结果表明,酯化的SSE糊的透光率比淀粉的提高22.4％,透明度稳定性明显增强;SSE糊的黏度冷热差值均比淀粉的低,抗老化性能增强、凝沉性能得以改善,...     

乙酰化淀粉/DL-丙交酯接枝共聚物的合成及降解性能研究

用醋酸乙烯酯和玉米淀粉反应制备出了不同取代度乙酰化淀粉，再用乙酰化淀粉同DL－丙交酯接枝共聚合成乙酰化淀粉／DL－丙交酯接枝共聚物。研究了原料配比，淀粉取代度对接枝反应单体转化率（C％），接枝率（G％）接枝效率（GE％）和接枝支链数均分子量（Mn)的影响，结果表明在给定的试验条件下接枝共聚反应的C％，G％，GE％和Mn可分别达到40％，225％，80％和1．4万。接枝共聚物在磷酸缓冲溶液和户外土壤掩埋降解实验表明，在160天内样品失重率分别为71％和60％，表明合成的乙酰化淀粉／DL－丙交酯接枝共聚物具有很好的降解性能。     

蔗糖酯和尿素对淀粉改性的协效作用

蔗糖酯是一种对环境无害的表面活性剂,含有与淀粉相容的极性头.将不同比例蔗糖硬脂酸酯加入到玉米淀粉或20％尿素增塑的玉米淀粉中,在热水中煮浆后浇铸成膜.采用X-射线衍射法表征淀粉膜的结晶结构,并测定了浆膜在不同相对湿度下的吸湿性以及浆膜的拉伸性能.结果表明,蔗糖酯可与淀粉形成V-型包合配合物,并影响淀粉的B-型结晶,因此改变淀粉的吸湿性和力学性能.添加0.5％蔗糖酯使淀粉的吸湿率提高,随着蔗糖酯进一步增加,淀粉的吸湿率下降.含尿素20％的淀粉混合物中添加不同比例的蔗糖酯,对淀粉材料的结晶度、结晶形态,以及吸湿率和力学性能产生了不同的影响.蔗糖酯与尿素对淀粉材料改性具有协效作用.含蔗糖酯0.5％的尿素增塑淀粉膜显示出非晶特征,且具有较高的断裂伸长.     

低毒锌类催化剂制备聚乳酸的研究

采用低毒锌类催化剂制备了一系列具有高分子量、不同光学纯度及热力学性质的聚乳酸材料. 以金属锌作催化剂制备丙交酯, 研究了不同裂解温度对产物光学纯度的影响. 随后在低毒催化剂乳酸锌的作用下使丙交酯开环聚合, 进一步研究了单体的光学纯度对聚乳酸立体规整性的影响, 以及聚合过程中的结晶对聚合物分子量和热力学行为的影响. 并用旋光仪、核磁共振氢谱(1H NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热分析(DSC)等方法对产物进行表征. 结果表明, 合适的裂解温度有利于合成高光学纯度的丙交酯; 在低毒乳酸锌的催化作用下, 高光学纯度的单体以及聚合过程中的结晶都有利于制备高分子量聚乳酸.     

微波辅助酶促月桂酸淀粉酯的合成

以天然玉米淀粉和月桂酸为原料,脂肪酶Novozym 435为催化剂,研究了微波辐照下月桂酸淀粉酯的酶促合成。通过对淀粉进行预处理活化来提高淀粉的酯化反应活性,并主要考察了微波功率、月桂酸用量、脂肪酶Novozym 435用量及反应时间等参数对酶促月桂酸淀粉酯合成的影响。采用气相色谱法进行取代度的测定,并以取代度为考察指标,确定了最佳的反应条件。结果表明,淀粉的最佳预处理方法为NaOH/尿素混合溶液法,经该法处理后淀粉的酯化反应活性大大提高;微波辐照技术的应用大大缩短了反应时间,并提高了月桂酸淀粉酯的取代度。适宜的工艺条件为：微波功率为240W,月桂酸用量为30%,酶加入量为7%,反应时间26min。在上述反应条件下可以制得取代度为 0.0311的月桂酸玉米淀粉酯。     

微波辅助酶促月桂酸淀粉酯的合成

以天然玉米淀粉和月桂酸为原料,脂肪酶Novozym 435为催化剂,研究了微波辐照下月桂酸淀粉酯的酶促合成.通过对淀粉进行预处理活化来提高淀粉的酯化反应活性,并主要考察了微波功率、月桂酸用量、脂肪酶Novozym 435用量及反应时间等参数对酶促月桂酸淀粉酯合成的影响.采用气相色谱法进行取代度的测定,并以取代度为考察指标,确定了最佳的反应条件.结果表明,淀粉的最佳预处理方法为NaOH/尿素混合溶液法,经该法处理后淀粉的酯化反应活性大大提高;微波辐照技术的应用大大缩短了反应时间,并提高了月桂酸淀粉酯的取代度.适宜的工艺条件为:微波功率为240 W,月桂酸用量为30%,酶加入量为7%,反应时间26 min.     

离子液体增塑改性玉米淀粉/聚丁二酸丁二醇酯共混材料的结构与性能

为考察离子液体对淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)的作用效果,降低淀粉/PBS的脆性,以离子液体(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[BMIM]Cl)作为增塑改性剂通过熔融共混法制备了玉米淀粉/聚丁二酸丁二醇酯(PBS)共混材料,采用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试方法研究了[BMIM]Cl对淀粉/PBS共混材料结构和性能的影响.结果表明,[BMIM]Cl能与淀粉/PBS分子发生强相互作用,破坏淀粉/PBS共混物中原有的氢键与结晶结构,增强界面相互作用,改善相容性,进而改变淀粉/PBS共混材料的结构与性能;[BMIM]Cl的加入不影响淀粉/PBS的热稳定性,可使材料玻璃化转变温度(Tg)、结晶温度(Tc)、冷结晶温度(Tcc)及结晶度(Xc)降低.[BMIM]Cl具有显著降低淀粉/PBS脆性的作用,使其断裂伸长率大幅度增加,拉伸强度和弹性模量降低.     

高取代度淀粉醋酸酯的制备

改善淀粉热塑性的方法主要是用塑化剂对其进行处理和用化学方法制备淀粉衍生物,使羟基被长链取代,减弱淀粉分子间的氢键,大分子可在较低温度下运动,从而达到降低熔融温度的目的。近年来,对高取代度淀粉醋酸酯已有报道^[1-5],Sagar等^[2]认为,粉酯的取代度越高,侧链越长,热塑性和亲水性的改变就越明显,而且酯基可起到内增塑作用,可塑性的提高反映在材料的流变学,热学及力学性能的改变上,Maheras等^[3]用高取代度的淀粉醋酸酯和纤维素醋酸酯共混,制成了纤维和塑料制品,由于高取代度淀粉醋酸酯熔点较高,Brochers等^[4]提出通过加入分子量为100－1000的增塑剂,如甘油三醋酯等,可使熔融温度降到150℃左右,Tanaka等^[6]将淀粉和乙烯类化合物在酯化催化剂的作用下反应,得到的淀粉酯性能较为理想,分子量高,具有相当好的机械性能和耐水性,国外专利报道了以甲磺酸（MSA）为催化剂制备淀粉醋酸酯的方法^[7},但对其结构和性能尚未作系统的研究,本文以冰醋酸和醋酸酐为混合酸,MSA为催化剂,制得了具有较高取代度的高直链淀粉醋酸酯,并系统研究了反应温度,反应时间,反应物比例等不同反应条件对取代度的影响,通过红外分析,特性粘度测试,溶解性等分析手段,表征了高直链淀粉醋酸酯的结构与性能。     

P507萃取纯化V(Ⅳ)制备草酸氧钒及其物化性能

从钒渣钠化焙烧后的含钒浸液中, 采用2-乙基己基磷酸单-2-乙基己酯(P507)萃取-草酸反萃取-蒸发结晶新工艺制备了草酸氧钒, 优化了草酸反萃取工艺的条件. 研究结果表明, 采用2.0 mol/L草酸溶液, 在水相与有机相体积比V(A):V(O)为1:5时, 于50 ℃下经过三级(理论)反萃取, 钒的反萃取率可达到99.98%, 反萃取液中VOC₂O₄浓度可达290.0 g/L以上. 负载的反萃取液经膜过滤除去残留有机物后, 再经蒸发结晶得到草酸氧钒. 采用X射线衍射、 X射线能谱、 热场发射扫描电子显微镜及同步热分析等手段表征了草酸氧钒的物化性能, 结果表明, 草酸氧钒的结构为VOC₂O₄·2H₂O, 粒度分布均匀, 结晶度高.     

高取代度淀粉磷酸酯的理化性质及结构表征

以磷酸二氢钠、磷酸氢二钠的混盐为酯化剂,干法制备高取代度木薯淀粉磷酸酯(CSP-HDS)。研究表明,取代度不同时,产物的表观粘度、糊透明度、凝沉性、冻融稳定性均不相同。与木薯淀粉相比,酯化反应后产物粘度增大,糊透明度、凝沉性及冻融稳定性得到改善。XRD分析表明酯化反应主要发生在淀粉分子的非结晶区,对结晶区破坏不明显;SEM分析显示酯化后大部分淀粉颗粒保持原来形貌,仅少数团粒受到侵蚀。     

水溶性N-(2-羧基苯甲酰基)化壳聚糖的合成

壳聚糖(β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖)是甲壳素脱乙酰化反应生成的一种线性聚合物,无毒、可生物降解、并有良好的成膜性和生物相容性,近年来已在水处理、医药、食品、化妆品、农业等领域显示了其独特的应用价值。但是,因分子内和分子间氢键的作用,壳聚糖只能溶于酸和酸     

Study on the morphology, crystalline structure and thermal properties of yellow ginger starch acetates with different degrees of substitution

Yellow ginger starch acetates with different degrees of substitution (DS) were prepared by reacting native starch with glacial acetic acid/acetic anhydride using sulfuric acid as catalyst. X-ray diffraction (XRD) of acetylated starch revealed that the crystal structure of native starch was disappeared and new crystalline regions were formed. Their formation was confirmed by the presence of the carbonyl signal around 1750 cm⁻¹, as well as the reduced hydroxyl groups, in the Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The scanning electron microscopy (SEM) suggested most of the starch granules disintegrated with many visible fragments along with the increasing DS. The thermal behavior of the native starch and starch acetate were investigated using thermogravimetric analysis (TGA) and differential thermal analysis (DTA), it was observed that the thermal stability of acetylated starch depends on the degree of substitution. Thermal stability of high DS acetylated starch is much better than that of the original starch when DS reached to 2.67.     

羧甲基木薯淀粉的取代方式研究

采用高效液相色谱(HPLC)和核磁共振波谱(^1HNMR)分析了混水/有机介质中合成羧甲基木薯淀粉的取代方式。发现HPLC是一种测定不同条件下合成的羧甲基木薯淀粉取代度(DS)的可靠方法。在测量的范围内,未取代、一取代、二取代和三取代无水葡萄糖单元的摩尔分数分布和Spurlin模型非常吻合。用高分辨率500MHz^1HNMR分析了木薯淀粉羧甲基过程的取代度和反应顺序。依据淀粉和羧甲基淀粉(CMS)的结构确定了各个峰位置。比较所得数据发现：依据HPLC计算的DSHPLC小于从500MHz^1HNMR计算所得的DSNMR。无水葡萄糖单元中C2、C3和C6的羧甲基化反应顺序为C6＞C2＞C3。     

高直链淀粉乙酸酯的均相合成及其静电纺丝

离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(amimCl)可以有效地溶解高直链淀粉.以amimCl为均相反应介质,在无外加催化剂的存在下一步合成了取代度范围较宽的高直链淀粉乙酸酯.考察了反应时间和酰化试剂用量对酰化程度的影响.不同取代度的酰化淀粉在水、丙酮和DMAc等溶剂中表现出不同的溶解性.进一步对高直链淀粉乙酸酯溶液进行静电纺丝,制备出了由直径在数十至数百纳米、表面光滑、连续的纳米纤维组成的超细纤维多孔膜.     

Study on the morphology, crystalline structure and thermal properties of yam starch acetates with different degrees of substitution

This study was carried out to understand and establish the changes in physicochemical properties of starch extracted from Chinese yam (Dioscorea opposita Thunb.) after acetylation. Yam starch acetates with different degrees of substitution (DS) were prepared by the reaction of yam starch with glacial acetic acid/acetic anhydride using sulfuric acid as the catalyst. Their formation was confirmed by the presence of the carbonyl signal around 1750 cm-1 in the Fourier transform infrared (FT-IR) spectra. The thermal behavior of the native starch and starch acetate were investigated using thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The results reveal that the starch acetates are more thermally stable than the native starch. The starch esters showed 50% weight loss at tem- peratures from 328℃ to 372 ℃ , while the native starch underwent 50% weight loss at 325℃ . The glass transition temperature (Tg) of the starch decreased from 273℃ to 226℃. The X-ray diffraction (XRD) patterns could be classified as typical of the C-type for yam starch. X-ray diffraction also showed the loss of the ordered C-type starch crystalline structure and the degree of crystallinity of starch de- creased from 36.10% to 10.96% with the increasing DS. The scanning electron microscopy (SEM) sug- gested that the most of the starch granules disintegrated with many visible fragments with the in- creasing DS.     

PREPARATION OF STARCH SUCCINATE WITH INTERMEDIATE DS BY AQUEOUS SLURRY REACTION

The succinylation of cornstarch by slurry reaction has been studied using sodium hydroxide as catalyst.Several reaction parameters affecting the succinylation were investigated including the concentration of starch in water,the ratio of succinic anhydride to starch,the reaction time and the reaction temperature,The favorable conditions for an intermediate degree of substitution(DS) and reasonably high reaction efficiency(RE) are pH 8.5-9.0,50% starch by weight to water.succinic anhydride to starch 1/1(w/w),reaction time 4h,reaction temperature 30℃ .Under these conditions,the DS of 0.45 and RE of 28% were achieved.The addition of an adequate amount of crosslinking agent imparted starch succinate water absorbency.     

淀粉乙酸酯的阴离子接枝己内酯聚合研究

将淀粉在二甲基甲酰胺、吡啶存在下 ,以乙酸酐进行部分乙酰化 ,制备取代度为 0 7～ 1 9的淀粉乙酸酯 (St Ac) .以萘钠与淀粉乙酸酯中残余的羟基反应 ,将羟基转化为醇盐 (ONa) ,引发己内酯进行阴离子开环接枝聚合 ,合成了淀粉 聚己内酯接枝共聚物 (St g PCL) .采用凝胶渗透色谱法 (GPC)研究了接枝前后聚合物分子量的变化情况 ,并以接枝率、单体转化率对接枝反应进行了表征 .研究了接枝条件如温度、溶剂、引发剂和单体的用量对接枝率及单体转化率的影响 .研究发现随着反应温度升高 ,接枝率、单体转化率呈S曲线变化 ,单体浓度、引发剂浓度的增大有利于接枝反应的进行 .     

原位制备淀粉接枝聚乳酸

研究了淀粉与乳酸的原位接枝反应.结果表明,利用乳酸中所含的水先将淀粉糊化,然后在95℃下减压反应,可直接得到淀粉-聚乳酸接枝共聚物.研究发现,上述反应体系中可原位生成丙交酯.该丙交酯的开环聚合是淀粉发生接枝反应的主要原因.利用定量核磁共振等方法对接枝产物的微结构进行了详细的解析.     

Synthesis of carboxymethyl potato starch and comparison of optimal reaction conditions from different sources

Carboxymethyl potato starch (CMPS) was synthesized under heterogeneous reaction conditions. The influences of etherification temperature, alkalization and etherification time, sodium hydroxide to monochloroacetic acid (MCA) molar ratio (n_NaOH/n_MCA), theoretical degree of substitution (DS_t), the ratio of isopropyl alcohol (IPA) volume to starch mass (v_IPA/m_st) on degree of substitution (DS) and reaction efficiency (RE) of CMPS were investigated. Compared with the previous literature data, the results had significant difference for the optimal carboxymethylation conditions of potato starch from different sources. CMPS prepared under optimal conditions showed the highest DS and RE, which were 1.36 and 0.88, respectively. Furthermore, the RE value in this work is considerably higher than that reported in the literature. The time of alkalization and etherification were also discussed independently. In addition, CMPS was characterized by Fourier transform infrared spectrophotometry and scanning electron microscopy (SEM). Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

木薯羧甲基淀粉对铜离子的吸附性能

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化60 min的木薯淀粉为原料,干法合成羧甲基淀粉吸附剂。考察羧甲基淀粉的取代度、溶液的pH值、Cu2+的初始浓度、吸附时间、羧甲基淀粉的投加量等因素对羧甲基淀粉吸附Cu2+性能的影响。结果表明,该羧甲基淀粉对Cu2+有很好的吸附作用;用取代度为0.841的羧甲基淀粉处理含Cu2+的废水,在pH=7.0、羧甲基淀粉的投加量50.00 mg/L、吸附时间15 min时,羧甲基淀粉对废水中Cu2+的吸附率高达98.80%,处理后的水质达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)中一级标准要求。