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202404009.pdf
文章编号： 1672-6987（2024）04-0062-05； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2024.04.009
李晓琳， 王鑫， 陈维， 周立娟* (青岛科技大学 高分子科学与工程学院，山东 青岛 266042）
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。
关键词： 纤维素纳米晶； Ⅱ晶型； 一步绿色制备
中图分类号： TQ 207+.2文献标志码： A
引用格式： 李晓琳，王鑫，陈维，等. Ⅱ晶型纤维素纳米晶的一步绿色制备［J］. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2024, 45（4）： 62-66.
LI Xiaolin, WANG Xin，CHEN Wei，et al.One-step green preparation of cellulose Ⅱ nanocrystals［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2024， 45（4）： 62-66.
One-step Green Preparation of Cellulose Ⅱ Nanocrystals
LI Xiaolin, WANG Xin， CHEN Wei， ZHOU Lijuan
(College of Polymer Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China)
Abstract: Cellulose Ⅱ nanocrystal (CNC-Ⅱ) is the most thermodynamically stable crystalline 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 cellulose, which has strong oxidability in alkaline environment. By studying the effect of alkali concentration on crystal transformation and yield, the optimum alkali concentration was determined 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-Ⅱ was much higher than that of polymorph Ⅰ CNC-OSO-3 by common acid hydrolysis method.
Key words: cellulose nanocrystal; polymorph Ⅱ; one-step green preparation
收稿日期： 2023-10-30
基金项目： 国家自然科学基金项目（51903135）.
作者简介： 李晓琳(1997—),女,硕士研究生.*通信联系人.
