青岛科技大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(4) :62-66.DOI:10.16351/j.1672-6987.2024.04.009

Ⅱ晶型纤维素纳米晶的一步绿色制备

One-step Green Preparation of Cellulose Ⅱ Nanocrystals

李晓琳 王鑫 陈维 周立娟
青岛科技大学学报(自然科学版)2024,Vol.45Issue(4) :62-66.DOI:10.16351/j.1672-6987.2024.04.009

Ⅱ晶型纤维素纳米晶的一步绿色制备

One-step Green Preparation of Cellulose Ⅱ Nanocrystals

李晓琳 1王鑫 1陈维 1周立娟1
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作者信息

  • 1. 青岛科技大学 高分子科学与工程学院,山东 青岛 266042
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摘要

Ⅱ晶型纤维素纳米晶(CNC-Ⅱ)是纤维素纳米晶多种晶型中热力学最为稳定的晶型结构,有望满足高温环境的使用需求.针对目前CNC-Ⅱ制备方法繁琐复杂,所使用试剂昂贵或有毒等问题,利用高铁酸钾在碱性环境中的强氧化性,开发了一种高铁酸钾氧化水解棉纸浆纤维素一步绿色制备CNC-Ⅱ的方法.通过研究碱浓度在制备过程中对晶型转变和产率的影响,确定了最佳碱浓度为5 mol·L-1.扫描电镜表征结果表明:CNC-Ⅱ为粒状形貌;红外表征结果表明:CNC-Ⅱ在3 492和3 445 cm-1 等位置具有Ⅱ晶型纤维素特征峰;热重分析表征结果表明:CNC-Ⅱ的热稳定远高于普通酸解法的Ⅰ晶型CNC-OSO-3.

Abstract

Cellulose Ⅱ nanocrystal(CNC-Ⅱ)is the most thermodynamically stable crystal-line structure of cellulose nanocrystal in various crystal forms,which is expected to meet the needs of high temperature environment.In view of the complicated preparation methods of CNC-Ⅱ,expensive or toxic reagents and other problems,this paper developed a one-step green preparation method of CNC-Ⅱ by using potassium ferrate to oxidize cotton pulp cellu-lose,which has strong oxidability in alkaline environment.By studying the effect of alkali concentration on crystal transformation and yield,the optimum alkali concentration was de-termined to be 5 mol·L-1.SEM characterization results showed that CNC-Ⅱ was granular morphology.FT-IR results showed that the characteristic peak of CNC-Ⅱ appeared at 3 492 and 3 445 cm-1.TG characterization results showed that the thermal stability of CNC-Ⅱwas much higher than that of polymorph Ⅰ CNC-OSO-3 by common acid hydrolysis method.

关键词

纤维素纳米晶/Ⅱ晶型/一步绿色制备

Key words

cellulose nanocrystal/polymorph Ⅱ/one-step green preparation

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基金项目

国家自然科学基金项目(51903135)

出版年

2024
青岛科技大学学报(自然科学版)
青岛科技大学

青岛科技大学学报(自然科学版)

CSTPCD
影响因子:0.297
ISSN:1672-6987
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