羧基化纖維素納米晶制備工藝優(yōu)化及其性能表征

編號：NMJS08685

篇名：羧基化纖維素納米晶制備工藝優(yōu)化及其性能表征

作者：李利玲 呂肖瑞 王文秀 孫劍鋒 馬倩云 王頡

關(guān)鍵詞： 羧基化 纖維素納米晶 超聲 酸解 性能表征

機構(gòu)： 河北農(nóng)業(yè)大學食品科技學院

摘要： 該研究以微晶纖維素(microcrystalline cellulose,MCC)為原料,采用超聲輔助檸檬酸酸解法制備含有羧基的纖維素納米晶(cellulose nanocrystals,CNCs),并利用單因素試驗和響應面試驗優(yōu)化其制備工藝。對制備得到的CNCs進行性能表征。結(jié)果表明,響應面優(yōu)化得到最佳酸解條件為液料比51∶1(mL/g),反應時間3.75 h,反應溫度80℃,在此條件下CNCs的羧基含量預測值為1.19 mmol/g。最佳酸解條件經(jīng)過3次驗證試驗,所得CNCs的羧基含量實測平均值為1.18 mmol/g,實測值與預測值接近。結(jié)果分析表明該條件下制備的CNCs在1735 cm-1處出現(xiàn)C=O基團,表明檸檬酸成功接枝在MCC表面;CNCs屬于纖維素I型,其結(jié)晶度(74.06%)遠高于MCC(69.07%);CNCs呈短棒狀,直徑約為10 nm~30 nm,長度約為80 nm~200 nm,平均粒度和Zeta電位分別為358 nm和-39.8 mV;檸檬酸上的羧基與MCC的C6原子上的羥基發(fā)生了酯化反應。該研究結(jié)果可為羧基化CNCs的制備提供一種簡便的途徑。