纤维素接枝氨基酸衍生物的合成、表征与性能研究
Synthesis, Characterization and Property of Cellulose Grafting Amino Acid
纤维素(Cellulose)是一种极具应用潜力和发展前途的可再生资源.本论文采用高碘酸钠对棉纤维分子中葡萄糖基环上C2和C3位的相邻仲羟基进行选择性氧化,得到双醛纤维素(Dialdehyde cellulose, DAC).通过化学滴定法测定DAC中醛基含量,并讨论了三种滴定方法及反应机理,确定了最佳滴定方法为碱消耗法.进而,以双醛纤维素(DAC)和甘氨酸(Glycine, Gly)为原料,以对硝基苯甲醛(p-nitrobenzaldehyde, p-NBD)为接枝桥梁,利用希夫碱(Schiff base)反应,设计并合成新型的纤维素基希夫碱类衍生物-双醛纤维素接枝甘氨酸希夫碱(DAC-g-Gly).详细研究了(DAC-g-Gly)的优化合成条件,其收率为86.1%,取代度可达11.4%.利用X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、固体核磁共振波谱(CP/MAS 13C NMR)和扫描电子显微镜(Scanning electron microscope, SEM)技术表征了中间产物(DAC)和最终产物(DAC-g-Gly)的结构,确认了合成的化合物为预期产物.热重(TG)和示差扫面量热(DSC)分析中间产物(DAC)和最终产物(DAC-g-Gly)热性能结果表明,棉纤维经高碘酸钠氧化后整体结构发生降解,但是纤维素在接枝对氨基苯甲醛甘氨酸希夫碱(p-ABD-Gly-Schiff base)后,DAC的热稳定性得到增强.同时,对棉纤维、氧化棉纤维和氧化纤维素接枝甘氨酸进行了霉菌生物降解性能实验,利用扫描电子显微镜(SEM)观测了棉纤维、氧化棉纤维和氧化纤维素接枝甘氨酸经过木霉菌不同时间降解后的表观形貌,表明产物有良好的生物降解性能;利用活性淤泥法对DAC-g-Gly进行了降解试验,双指示剂滴定法处理活性淤泥降解DAC-g-Gly的结果表明,合成产物DAC-g-Gly在中性淤泥状且具有自然活性的土壤中,经四周时间,降解率达9.91%左右.
- 作者：
- 王欢
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 专业名称：
- 生物化学与分子生物学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 郭明
- 中图分类号：
- TQ352
- 关键词：
- 双醛纤维素；氧化反应；甘氨酸；希夫碱反应；红外光谱；固体核磁共振波谱；热分析；生物降解性
- Dialdehyde cellulose(DAC)；Oxidation reaction；Glycin(Gly)；Schiff base reaction；FT-IR；CP/MAS ~(13)C NMR；Thermoanalysis；Biodegradation