ATR-FTIR Analysis on Aliphatic Hydrocarbon Bond(C-H)For­mation and Carboxyl Content during the Ageing of DC Air Plasma Treated Cotton Cellulose and Its Impact on Hydrophilicity

The surface of the cotton fabric was modified using a direct current(DC)air plasma treatment and hence enhances its hydrophilicity.The Box-Behnken approach(design expert software)was used to optimise the input process parameters.The sample prepared under optimized condition is subjected to ATR-FTIR and Field Emission Scanning Electron Microscopy(FESEM)studies in order to determine the changes in hydrogen bond energies(EH),Total Crystallinity Index(TCI),Hydrogen Bond Intensity(HBI),Lateral Order Index(LOI),functionalization,lattice parameters(a,b,c&β),degree of crystallinity(in%)and surface etching.The ageing of this sample has been studied by comparing the values of carboxyl content and AC-C/AC-O-C ratio calculated using data extracted from ATR-FTIR spectra of the sample recorded periodically for one month.

短碳链二元羧酸与磷酸二铵复合提高磷在土壤中的扩散距离和有效性

【目的】有机酸与磷肥结合施用可有效减少土壤中磷固定,但有机酸碳链长度与磷肥有效性的关系尚不明确。将不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合,研究其对磷酸二铵在土壤中的扩散及有效性的影响,以期为高效磷肥产品开发提供理论依据。【方法】试验以草酸(OA)、丁二酸(BA)、己二酸(AA)、辛二酸(SA)为供试材料,分别按0.5%的质量比与粉状磷酸二铵混合均匀后挤压造粒,得到4个含有不同碳链长度的二元羧酸与磷酸二铵复合磷肥试验样品(代号分别为OAP、BAP、AAP、SAP),磷酸二铵样品(DAP)也按照同样方法挤压造粒。磷培养试验以5个肥料样品为处理,以不添加磷肥为对照(CK),每个处理设置18个重复。在培养的第1、3、7、14和28天,进行滤纸可视化显色,测定肥料磷的扩散距离(半径),同时采集土样测定速效磷、Ca2-P和Ca8-P含量,测定pH及碱性磷酸酶活性。【结果】与DAP相比,OAP、BAP、AAP、SAP处理均增加了磷素扩散距离,扩散距离各处理的排序为OAP>BAP>AAP>SAP,OAP处理的磷扩散距离较DAP平均增加了29.5%。培养28天时,4个二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤平均速效磷、Ca2-P、Ca8-P含量分别较DAP提高了0.48%~12.6%、4.06%~37.1%、1.25%~20.9%,均以OAP的提高幅度最高。在培养3~28天,二元羧酸磷酸二铵复合磷肥处理的土壤碱性磷酸酶活性均高于DAP,以OAP处理的活性最高。与CK处理相比,施磷肥处理土壤pH显著下降,以OAP处理降幅最大。【结论】供试二元羧酸与磷酸二铵复合均可减少磷的固定,提高土壤速效磷含量,增加磷肥在土壤中的扩散距离;其中,以草酸磷酸二铵复合肥效果最好。

真空度对PBAT聚酯性能的影响

以己二酸(AA)、对苯二甲酸(PTA)、1,4-丁二醇(BDO)为原料,在自制催化剂的催化作用下,合成聚己二酸对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)。在缩聚阶段,采用真空调节阀调节真空度,实现真空度梯度,并通过分析真空度分别为250、150、100、50、25 Pa下,PBAT产品的熔体流动速率、端羧基含量、拉伸性能及相对分子质量等性能的差异发现,当真空度分别为250、150 Pa时,无法生成高分子聚合物;当真空度为100、50、25 Pa时,真空度越高,产品溶体流动速率、端羧基、拉伸性能等综合性能越好。

催化氧化制备氧化淀粉

研究了以Cu2+为催化剂、双氧水为氧化剂,玉米淀粉经氧化处理后羧基含量和粘度的变化,考察了催化剂用量、反应时间、反应温度和反应pH值对结果的影响。实验结果表明:选用Cu2+作催化剂,最适合反应条件为催化剂用量0.02%(淀粉干重)、反应温度45℃、反应时间4.0h、反应pH7.0。在此催化条件下,双氧水用量20mL,可制得羧基含量为1.21%的氧化淀粉。

高羧基含量TEMPO氧化纤维素的制备与表征

为提高2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)试剂制备的氧化纤维素的氧化度,采用DMAc/Li Cl体系,通过两步法制备高羧基含量TEMPO氧化纤维素。第一步采用DMAc/Li Cl溶解体系破坏纤维素Ⅰ结构来获得纤维素粉末,第二步利用TEMPO/Na Br/Na Cl O体系对纤维素粉末进行TEMPO氧化,获得高羧基含量、高氧化度的氧化纤维素。用顶空气相色谱法、电导率法、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、核磁分析仪(13C NMR)和X射线衍射(XRD)对产物的结构进行了表征,FTIR和13C NMR结果表明TEMPO氧化纤维素制备成功,XRD分析表明纤维素Ⅰ结构完全被溶剂破坏。顶空气相色谱法测得TEMPO氧化纤维素羧基含量高达2.02 mmol·g-1,电导率法测得氧化度为97%。

干法制备氧化淀粉的工艺研究

以H_2O_2为氧化剂，在碱催化剂存在的条件下干法制备出氧化淀粉。并对反应温度、反应时间、反应体系水的质量分数、NaOH与淀粉的摩尔比和H_2O_2与淀粉的摩尔比对氧化淀粉羧基含量的影响进行了研究。在固定反应时间3h，以及H_2O_2与淀粉的摩尔比0.225的条件下，选择反应温度、反应体系水的含量、NaOH与淀粉的摩尔比为三因素，采用正交实验，确定出制备氧化淀粉的最佳工艺参数为：反应温度60℃、反应体系水的质量分数为26.5％、NaOH与淀粉的摩尔比为0.135。

傅里叶变换红外测定氧化淀粉的羧基含量初探

采用傅里叶变换红外测试氧化淀粉中的羧基含量，以国标法测得的羧基含量为纵坐标，谱图中羰基吸光度与C- H键吸光度比值为横坐标绘制得到标准曲线。对未知氧化淀粉产物进行红外测试，得到吸光度比值通过标准曲线方程，计算其羧基含量，得到的羧基含量与采用国标法测试的羧基含量进行对比，误差在2％～4％之间。为了提高实验的准确度，选取标样绘制标准曲线时，必须保证待测氧化淀粉的羧基含量在标准曲线计算的极限值范围之内，且偏离标准曲线的极限值。与国标法测试羧基含量相比，采用红外测试，方法简单易操作，效率高，准确度好。因此采用红外光谱测试方法对氧化淀粉的羧基含量的预测具有一定重要意义。

4-乙酰氨基-TEMPO氧化制备纳米纤维

以棉浆为原料,采用4-乙酰氨基-TEMPO-NaClO-NaBr氧化体系,在超声波协助的作用下制备纳米纤维。测定了氧化前后棉纤维纤维素的羧基含量和聚合度,采用光学显微镜和红外光谱(FT-IR)对氧化棉纤维进行了表征,采用纳米粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对超声波处理的氧化棉纤维进行了表征。结果表明,在4-乙酰氨基-TEMPO-NaClO-NaBr氧化过程中,棉纤维纤维素的聚合度显著下降;该反应体系结合超声波可制得宽度约80 nm、长度约400 nm的纳米纤维;纳米纤维纤维素的羧基含量可达0.58 mmol/g。

TEMPO-NaBr-NaClO体系对细菌纤维素的氧化过程研究

细菌纤维素是具有天然纳米网状结构的支架材料，选择性催化氧化可改善其降解性能。以NaCIO、TEMPO和反应时间为变量，研究2，2，6，6-四甲基哌啶-1一氧化物自由基（TEMPO）／NaBr／NaClO体系对细菌纤维素的氧化。结果表明，在试验条件范围内，体系初始阶段的反应速率随NaClO用量的增加而减小；体系pH值是影响此阶段反应速率的主要因素且体系最大反应速率出现在pH=10．50—11．00之间；TEMPO用量对此阶段反应速率的影响不明显。对整个反应过程而言，体系的反应速率和不溶性产物的羧基含量都随NaCl0用量的增加而增大，其中NaCl0用量在1—8mL之间时，都呈现良好的线性关系；二者都随催化剂TEMPO用量的增加而增大。不溶性产物的羧基含量随反应时间的延长先逐渐减小后保持相对稳定在0．70—0．75mol／kg。在不同反应阶段，TEMPO／NaBr／NaClO体系对BC的氧化规律存在明显差异，BC独特的结构特点可能是导致这种差异的主要原因。

机械浆长纤维的TEMPO选择性催化氧化

采用TEMPO/NaBr/NaClO体系将机械浆长纤维糖基单元中的伯羟基选择性氧化成羧基来提高纸浆纤维羧基的含量。研究了TEMPO、NaBr和NaClO的用量以及浆浓对纸浆纤维氧化的影响,同时研究了羧基含量对机械浆长纤维性能的影响。结果表明,在氧化过程中,随着TEMPO和NaBr用量的增加,反应速度提高,而氧化后的纸浆纤维羧基含量没有增加,随着NaClO用量的增加,纸浆纤维的羧基含量上升。随着纸浆纤维浓度的增加,羧基含量先上升后下降,浆浓在1.3%时,羧基含量达到最高值。随着纸浆纤维羧基含量的增多,浆料抄片的抗张指数和耐破指数上升,撕裂指数下降,氧化的纸浆纤维对细小纤维的留着率下降;浆料的保水值上升而游离度下降;浆纤维的卷曲和扭曲系数降低。研究还发现,低羧基含量的纤维能够吸附部分有机溶解物以及其他物质,使得白水中的有机溶解物和总有机碳的含量下降,这种吸附性能随着羧基含量的增加而下降。

双氧水氧化糯玉米淀粉工艺研究

以糯玉米淀粉为原料,双氧水为氧化剂,硫酸铜为催化剂,对氧化糯玉米淀粉的制备工艺进行了研究。考察了反应温度、反应时间、pH、双氧水用量、硫酸铜用量对氧化糯玉米淀粉羧基含量的影响。以红外光谱表征氧化糯玉米淀粉。结果表明,反应温度、反应时间、pH、双氧水用量、硫酸铜用量对糯玉米淀粉氧化均有影响。当硫酸铜用量小于0.082%时,氧化糯玉米淀粉羧基含量随着硫酸铜用量的增加而增加。糯玉米淀粉经双氧水氧化后,其糊液透明度增加,凝沉性减弱。

氧化淀粉合成工艺研究

淀粉作为胶粘剂的基体树脂主要由含多个羟基的葡萄糖单元组成,可通过化学、物理或生物等方法深加工成性能优良、品种繁多的淀粉衍生物。以硫酸铜为催化剂、双氧水为氧化剂,制备氧化淀粉。采用单因素试验法粗选制备氧化淀粉的较佳工艺条件;然后以pH值、氧化剂和催化剂用量为试验因素,以氧化淀粉中羧基含量为考核指标,采用正交试验法进一步优选制备氧化淀粉的最佳工艺条件。结果表明:当反应温度为45℃、反应时间为2.5 h、pH值为7、氧化剂为20 mL和催化剂为4 mL时,氧化淀粉中羧基含量(0.50%)相对最高。

单分散P(St-co-AA)微球的制备与表征

利用无皂乳液聚合的方法合成了表面含有羧基的亚微米级聚(苯乙烯-共-丙烯酸)(P(S t-co-AA))微球。通过透射电镜观察发现,微球粒径分布均匀,呈现明显的单分散性。用X射线光电子能谱(XPS)验证了微球表面含有羧基,且表面羧基含量可以通过聚合时加入单体的量来调控。

微波辐射法竹浆纤维素的中性TEMPO氧化及表征

采用微波辐射法和中性2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧化物(TEMPO)自由基氧化工艺来预处理竹浆纤维素,之后用超声波机械处理制备微纤化纤维素。实验结果表明,在60℃下,TEMPO用量为0.15 mmol/g(以绝干浆计,下同),Na Cl O2用量为10 mmol/g,Na Cl O用量为1 mmol/g,微波氧化2 h,其羧基含量最高到达0.729 mmol/g,氧化效果最佳,超声波处理后微纤化纤维素得率高达85.7%。FT-IR分析表明纤维素氧化后引入羧基官能团;XRD结果揭示纤维素氧化反应只发生在纤维素的无定型区或结晶区表面;纤维素氧化前后的聚合度(Dp)结果表明相对于碱性氧化,微波辐射和中性TEMPO氧化对纤维的降解程度低,从而有效地保持了纤维素原本的长度。

聚合条件对P(Stc-oA-A)乳胶粒子结构的影响

用无皂乳液聚合法,通过控制聚合时电解质浓度([M])、丙烯酸浓度([AA])及其加入时机等条件合成了粒径和表面羧基含量可控的P(Stc-oA-A)乳胶粒子,研究了P(Stc-oA-A)乳胶粒子的结构随聚合条件变化的规律。结果表明,聚合时体系中[AA]越高、加入AA越晚、[M]越低,所获得的乳胶粒子的粒径越小;[AA]越高、AA加入的越早,则表面羧基含量越高。

马铃薯淀粉氧化工艺优化研究

以芬顿试剂为氧化剂氧化马铃薯淀粉,研究pH、氧化温度、氧化时间、30%H2O2用量和FeSO4用量等单因素对氧化淀粉中羧基含量的影响。在此基础上,采用Box-Behnken优化淀粉氧化工艺条件,建立并分析了各因素与含量关系的数学模型。单因素实验结果表明氧化时间4h,30%H2O2用量为25mL,pH10,温度为50℃,FeSO4用量0.3g。响应曲面分析得到在30%H2O2用量为25mL,pH=10和氧化温度为50℃的条件下,氧化淀粉中羧基含量为1.4590%,与理论值1.4699%接近。说明回归模型能较好的预测氧化淀粉中羧基含量。SEM表明淀粉颗粒经过芬顿试剂氧化后表面出现孔洞;IR表明有羧基的特征吸收峰出现。

红外光谱测定羧甲基纤维素钠的羧基含量

将羧甲基纤维素钠(CMC)经浓硝酸处理得到CMC-H,选取CMC-H的红外光谱吸收峰1735cm-1为特征吸收峰,以1918.9cm-1-1529.3cm-1为基线,避免了水分含量对1735cm-1峰高的影响;硫氰化钾(KSCN)作为内标物,得到了线性关系较好的标准曲线(R2=0.980)。实验结果表明,可用傅立叶变换红外光谱法(FT-IR)测定羧甲基纤维素钠中的羧基含量。

双氧水氧化糯玉米淀粉的工艺条件研究

以糯玉米为原料,硫酸铜为催化剂,用双氧水作氧化剂制备氧化淀粉,研究了反应温度、pH值、反应时间、氧化剂用量对产品羧基含量的影响.以淀粉中羧基含量为评价指标,单因素实验表明:反应温度为50℃、pH值为8.0、反应时间为3 h、氧化剂用量为12.5 mL时,氧化淀粉具有最高的羧基含量.

次氯酸钠氧化淀粉的制备工艺研究

以木薯淀粉为原料,用次氯酸钠作氧化剂制备粉状氧化淀粉,研究了pH值、氧化剂用量、反应温度、反应时间对产品羧基含量的影响.实验条件下,最佳工艺条件的pH值为9.0、氧化剂用量为25%、反应温度为45℃、反应时间为3小时.

双氧水干法氧化对淀粉羧基含量及黏度的影响

以双氧水为氧化剂,硫酸亚铁为催化剂,在中性条件下采用新型变性淀粉干法反应器制备氧化淀粉,研究了水分含量、反应温度、双氧水添加量、FeSO4添加量对氧化淀粉羧基含量和特征黏度值的影响。结果表明,最佳反应条件为:水分质量分数为30%,反应温度为45℃,双氧水质量分数为5%,FeSO4质量分数为0.03%,在该条件下制备的氧化淀粉不仅羧基含量高,而且特征黏度值也较低,比湿法制备的氧化淀粉羧基含量提高了0.237%,峰值黏度、崩解值和凝沉值分别下降了2.36、1.08、11.46 Pa.s,可以替代湿法工艺制备氧化淀粉。