發(fā)布時(shí)間：2018-04-12 01:02

  本文選題：菠蘿 + 纖維素��； 參考：《華南理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：本論文以農(nóng)產(chǎn)品加工廢料中的菠蘿皮渣為原料,分離提取其中的纖維素和半纖維素,并將提取的纖維素和半纖維素分別在不同的體系中制備水凝膠,同時(shí)利用一系列現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)對(duì)水凝膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。本研究有利于實(shí)現(xiàn)菠蘿皮渣的高值化利用。研究得到的具體結(jié)論如下:(1)以菠蘿皮渣為原料,通過(guò)堿性過(guò)氧化處理,最終分離得到4個(gè)不同處理階段纖維素組分和4個(gè)半纖維素組分,并對(duì)分離得到的纖維素和半纖維素組分進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明:堿性過(guò)氧化處理能夠有效去除原料中的半纖維素和木質(zhì)素,提取得到的纖維素純度較高,纖維素C3葡萄糖含量高達(dá)93%以上,且熱穩(wěn)定性良好,在335.8℃左右熱解速率達(dá)到最大,在128.8℃處有一個(gè)的熔融放熱峰;提取得到的四個(gè)半纖維素樣品結(jié)構(gòu)相似,均由木糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖組成,未檢測(cè)到甘露糖,半纖維素提取過(guò)程中隨著堿液濃度的提高,更多分支較少的半纖維被提取出來(lái)。(2)將從菠蘿中提取得到的纖維素溶解在離子液體體系中制備再生纖維素水凝膠,并對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,考察了纖維素用量、纖維素種類(lèi)和離子液體種類(lèi)對(duì)制備水凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明,當(dāng)纖維素濃度為4%,纖維素種類(lèi)為菠蘿皮渣纖維素,離子液體種類(lèi)為BMIMCl時(shí)制備的再生纖維素水凝膠具備良好的質(zhì)構(gòu)特性和機(jī)械特性。研究還發(fā)現(xiàn),纖維素在離子液體溶解再生形成水凝膠的過(guò)程中純度會(huì)進(jìn)一步升高,纖維素晶型會(huì)由纖維素I轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維素II,結(jié)晶度和熱穩(wěn)定性都有所降低。(3)分別將無(wú)機(jī)吸附劑(活性炭、白土、皂土、凹凸棒土和高嶺土)與纖維素在離子液體體系中共混制備強(qiáng)吸附性復(fù)合水凝膠,用于吸附水溶液中的染料亞甲基藍(lán),并對(duì)制備的復(fù)合纖維素水凝膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明:添加吸附劑的復(fù)合水凝膠樣品對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能大幅度提升,其中凹凸棒土/纖維素復(fù)合水凝膠對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能最強(qiáng),吸附過(guò)程符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)吸附模型;FI-IR和SEM結(jié)果表明無(wú)機(jī)吸附劑分子在與纖維素共混制備水凝膠的過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng);TPA和TGA結(jié)果顯示無(wú)機(jī)吸附劑分子能夠增強(qiáng)水凝膠的質(zhì)構(gòu)特性和熱穩(wěn)定性。(4)以菠蘿皮渣半纖維為原料,聚乙二醇PEG為致孔劑,在水體系中與丙烯酰胺接枝共聚制備pH敏感型多孔半纖維素水凝膠,探究了交聯(lián)劑用量、丙烯酰胺單體比例、PEG分子量和PEG用量對(duì)制備水凝膠平衡溶脹度和質(zhì)構(gòu)的影響,并對(duì)制備的水凝膠進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果表明,交聯(lián)劑用量和單體比例對(duì)水凝膠的質(zhì)構(gòu)和溶脹度影響較大,交聯(lián)劑用量越大,丙烯酰胺單體比例越高,制備水凝膠的硬度越大,溶脹度越低;致孔劑PEG的分子量和用量對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)和溶脹度影響相對(duì)小。溶脹平衡實(shí)驗(yàn)和SEM結(jié)果表明制備的水凝膠具有明顯的pH響應(yīng)性和多孔結(jié)構(gòu),溶脹動(dòng)力學(xué)結(jié)果顯示,水凝膠的溶脹初期符合non-Fick擴(kuò)散模型,溶脹全過(guò)程符合Schott溶脹模型。FT-IR結(jié)果表明丙烯酰胺成功接枝到半纖維素結(jié)構(gòu)中,致孔劑PEG在洗脫過(guò)程中被去除,沒(méi)有參與聚合反應(yīng)。
[Abstract]:The paper uses pineapple peel residue in agricultural product processing waste as raw material , and separates the cellulose and hemicellulose extracted from pineapple . The results show that : ( 1 ) The cellulose and hemicellulose extracted from pineapple can be used to prepare regenerated cellulose hydrogel . The results show that the amount of cross - linking agent and the ratio of PEG to methylene blue have the strongest influence on the texture and swelling degree of methylene blue . The results show that the ratio of cross - linking agent and monomer ratio is the most important in the process of preparing hydrogel .

【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O648.17

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本文編號(hào)：1738445