本文關(guān)鍵詞：酶解法制備純納米纖維素

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【摘要】：植物當(dāng)中存在的纖維素,是一種天然高分子物質(zhì),聚合度一般在10000~15000范圍內(nèi),其來源廣泛、產(chǎn)量豐富,在人類的日常生活中起著著不可或缺的重要作用。在天然纖維未被處理之前使用,使用極為粗放。而在適當(dāng)?shù)臈l件下,通過物理法、化學(xué)法、生物法和酶解法等對天然纖維進(jìn)行處理,制備出純的納米纖維素,能大大提高天然纖維素的使用范圍。同時(shí),制備出的純的納米纖維素的性能也能得到大大的改觀,如強(qiáng)度提高、生物活性得到改善、比表面積增大、結(jié)構(gòu)更為精細(xì)等。這就解決了天然纖維素在應(yīng)用方面存在的不足,極大的促進(jìn)了其在各個(gè)領(lǐng)域的使用。當(dāng)前,納米纖維素的應(yīng)用已經(jīng)貫穿于各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,這使得這種新興的納米級材料獲得了巨大的潛在商業(yè)價(jià)值。本文采用桉木纖維制備納米纖維素。首先探討了桉木纖維燃燒灰分的含量和水溶物的含量,其含量分別為2.380%和4.064%。其次探討了采用桉木纖維制備納米纖維素的流程。丙三醇潤脹采用室溫(25℃)、攪拌速率為250rpm的條件下進(jìn)行潤脹;纖維素酶酶解過程采用的酶濃度為200u/mL、攪拌速度為350rpm、溫度設(shè)置為50℃的條件下進(jìn)行酶解。并對丙三醇的潤漲和酶解法制備納米纖維素的過程中出現(xiàn)的問題做了簡要介紹。同時(shí),對通過酶解法制備出的納米纖維素進(jìn)行除雜提純,除去潤脹過程中的潤脹劑和酶解之后的纖維素酶。獲得了純納米纖維素,純度達(dá)到100%,納米纖維素的產(chǎn)率也達(dá)到了18.12%。制備出純的納米纖維素之后,觀察其宏觀形貌,納米纖維素的水溶液呈乳白色狀,均勻分散。然后觀察其微觀形貌,采用高分辨率場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)和透射電鏡(TEM)對其微觀形貌進(jìn)行觀察分析,通過電鏡圖譜可以看出,納米纖維素分布較為均勻,粒徑分布在20~30nm范圍內(nèi)。作為對比,不對桉木纖維進(jìn)行潤脹作用,直接酶解,通過激光粒度儀分析可知,最后得到的纖維素的直徑分布范圍為300~500nm,可以看出,潤脹劑對納米纖維素的直徑有很大的影響,且潤脹劑可以深入滲透到纖維素的致密的結(jié)晶區(qū)域,對結(jié)晶區(qū)的形態(tài)結(jié)構(gòu)和分子間或分子內(nèi)部的作用力有一定的破壞作用,使結(jié)晶區(qū)利于酶解處理。最后,對潤脹劑和未完全酶解所剩余的桉木纖維進(jìn)行回收,丙三醇的回收率可以達(dá)到89.53%,此時(shí)回收的桉木纖維經(jīng)過了充分的潤漲,并經(jīng)過纖維素酶的處理,桉木纖維被進(jìn)一步細(xì)化,利于酶解處理;而對于丙三醇的回收可知,丙三醇的回收次數(shù)越多,丙三醇的回收率越低�；厥章式档陀袃煞矫娴脑�:一是人為因素,一是潤脹劑進(jìn)入了纖維素內(nèi)部造成了損失。潤脹劑回收率的降低也就造成了納米纖維素產(chǎn)率的降低;酶解之后,分離剩余桉木纖維和含有納米纖維素的水溶液,桉木纖維的平均回收率可以達(dá)到61.12%;經(jīng)過3次回收之后的桉木纖維完全酶解為還原糖;采用200u/mL的纖維素酶酶解回收之后的桉木纖維,最終可知,在1.5小時(shí)左右,納米纖維素的產(chǎn)率最高,達(dá)到了13.89%。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O636.11

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