芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析

林产化学与工业 ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (6): 87-90.

芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析

刘志明, 谢成, 方桂珍, 卜良霄, 刘黎阳

东北林业大学材料科学与工程学院; 生物质材料科学与技术教育部重点实验室, 黑龙江哈尔滨 150040

收稿日期:2011-03-07 修回日期:1900-01-01 出版日期:2011-12-30 发布日期:2011-12-30

Preparation Optimization and Morphology Analysis of Nanocrystalline Cellulose from Reed Pulp

LIU Zhi-ming, XIE Cheng, FANG Gui-zhen, BU Liang-xiao, LIU Li-yang

Key Laboratory of Bio-based Material Science and Technology of Ministry of Education;College of Material Science and Engineering,Northeast Forestry University, Harbin 150040, China

Received:2011-03-07 Revised:1900-01-01 Online:2011-12-30 Published:2011-12-30

摘要/Abstract

摘要： 采用硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素,并用正交试验优化了工艺参数,分析了硫酸质量分数、反应温度和水解时间对芦苇浆制备纳米纤维素得率的影响。用透射电镜表征了芦苇浆制备的纳米纤维素的形貌。结果表明硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的3个工艺参数对其得率的影响为硫酸质量分数的影响最大, 反应温度的影响次之,而水解时间的影响较小;硫酸水解芦苇浆制备纳米纤维素的优化工艺条件为硫酸质量分数 52 %,反应温度 47 ℃,水解时间4 h,此条件下纳米纤维素得率最高(82.81 %)。芦苇浆制备的纳米纤维素经透射电镜观察呈棒状,纤维素长度达到纳米级。

关键词: 芦苇浆, 纳米纤维素, 正交优化, 形貌

Abstract: Nanocrystalline cellulose (NCC) was prepared from reed pulp with sulfuric acid hydrolysis, and the technological parameters were optimized by conducting orthogonal test. The effects of sulfuric acid mass fraction, reaction temperature and hydrolysis time on the yield of NCC were studied. The morphology of NCC was characterized by transmission electron microscopy (TEM). The results show that the sulfuric acid mass fraction has the strongest effect on the yield of NCC, reaction temperature is the second, and the hydrolysis time has a weak influence on the yield among the three paprameters. The optimizing condition is sulfuric acid mass fraction 52 %, reaction temperature 47 ℃ and hydrolysis time 4 h for NCC preparation from reed pulp with sulfuric acid hydrolysis. The yield of NCC is the highest (82.81 %) under the optimized condition. The morphology of NCC from reed pulp appeares rod-like, and the lengths of NCC reach up to nanometer grade under TEM.

Key words: reed pulp, nanocrystalline cellulose, orthogonal optimization, morphology

中图分类号:

刘志明;谢成;方桂珍;卜良霄;刘黎阳. 芦苇浆纳米纤维素的制备工艺条件优化及形貌分析[J]. 林产化学与工业, 2011, 31(6): 87-90.

LIU Zhi-ming;XIE Cheng;FANG Gui-zhen;BU Liang-xiao;LIU Li-yang. Preparation Optimization and Morphology Analysis of Nanocrystalline Cellulose from Reed Pulp[J]. , 2011, 31(6): 87-90.

[1]	邢健雄, 郑凯, 韩尊强, 徐伟涛, 王堃. 纤维素基电极材料在柔性超级电容器中的应用研究进展[J]. 林产化学与工业, 2019, 39(4): 9-17.
[2]	陈金伟, 王丹, 商士斌, 刘鹤, 蔡照胜. 端氨基超支化聚合物接枝双醛基纳米纤维素的制备及其对Ni²⁺的吸附[J]. 林产化学与工业, 2019, 39(4): 18-26.
[3]	熊明诚, 王梓, 鄢雨欣, 郑艳灵, 肖真真, 卢麒麟, 黄彪. 超声波辅助对甲苯磺酸催化水解纸浆制纳米纤维素晶体[J]. 林产化学与工业, 2019, 39(4): 72-76.
[4]	马晓江, 王进, 汤锋, 高全, 刘伟, 宋丽. 无患子总皂苷减压提取工艺优化及其除草活性研究[J]. 林产化学与工业, 2019, 39(1): 108-114.
[5]	陈金伟, 商士斌, 沈明贵, 王丹, 付飞, 蔡照胜. 端氨基纳米纤维素的制备及对Pb(Ⅱ)的吸附性能研究[J]. 林产化学与工业, 2018, 38(6): 11-19.
[6]	陈启杰, 康美存, 郑学铭, 周丽玲, 王萍. 纳米纤维素在纸基功能材料中的应用进展[J]. 林产化学与工业, 2018, 38(4): 1-8.
[7]	卢传巍, 郭腾飞, 王春鹏, 储富祥, 王基夫. SI-ATRP法制备纳米纤维素增强热塑性弹性体及其性能研究[J]. 林产化学与工业, 2018, 38(1): 59-65.
[8]	曹菲, 赵鑫, 胡英成, 陈培培, 李慧芳. 基于离子液体的椰壳纤维纳米纤维素的制备与表征[J]. 林产化学与工业, 2017, 37(5): 139-145.
[9]	王蒙蒙, 王爱婷, 刘鹤, 刘仕伟, 于世涛. 纳米纤维素气凝胶的制备、表征及其性能研究[J]. 林产化学与工业, 2016, 36(4): 14-22.
[10]	李晶晶, 宋湛谦, 李大纲, 商士斌, 郭勇. 纳米纤维素增强木塑复合材料的性能研究[J]. 林产化学与工业, 2015, 35(5): 15-21.
[11]	卢燕凤, 吴耿烽, 曾常伟, 李涛, 吕建华, 陈燕丹, 黄彪. 原位合成炭基磷钨酸及其催化性能初探[J]. 林产化学与工业, 2015, 35(4): 48-52.
[12]	王钱钱, 朱倩倩, 孙建中, 刘玉, 詹怀宇. 纳米纤维素的形貌及快速表征方法的比较[J]. 林产化学与工业, 2014, 34(6): 49-55.
[13]	陶向文, 叶代勇. 水再分散型纳米纤维素晶须的制备及表征[J]. 林产化学与工业, 2014, 34(3): 7-12.
[14]	谢成;刘志明;吴鹏;方桂珍;赵煦. 碱处理芦苇浆纳米纤维素制备工艺条件优化[J]. 林产化学与工业, 2013, 33(1): 32-36.
[15]	唐丽荣;欧文;林雯怡;陈燕丹;陈学榕;黄彪. 酸水解制备纳米纤维素工艺条件的响应面优化[J]. 林产化学与工业, 2011, 31(6): 61-65.