Prenante bakterian celulozon kiel krudajn materialojn, sintezas 2-hidroksi-3-sulfatan propian celulozan eteron. La infraruĝa spektrometro analizas la produktan strukturon. Plej bonaj procezaj kondiĉoj por sintezo de baza bakteria celuloza etero. La rezultoj montris, ke la interŝanĝa kapacito de 2-hidroksi-3-sulfonika acid-bazita propia bakteria etero sintezita en optimumaj kondiĉoj estis 0,481mmol / g.
Ŝlosilvortoj: bakteria celulozo; 2-hidroksil-3-sulfonika acid-bazita Gornemin-celuloza etero; Interŝanĝa kapacito
Mikrobaj sintezaj bakteriaj celulozo similas al planto -celulozo en kemia konsisto kaj molekula strukturo. Ĝi estas rekta polisakarido ligita per d-pirarot glukozo kunβ-1, 4-glicosidaj ligoj. Kompare kun planto -celulozo, bakteria celulozo havas pli bonan karakterizaĵon. Ĝi estas ultra -mikro -fibra reto kunmetita de ultra -mikro -fibroj. Ĝi ekzistas en formo de pura celulozo kaj havas multajn unikajn funkciojn. La aspektoj de akustika ekipaĵo kaj oleo -minado estis vaste uzataj.
2-hidroksil-3-sulfonata ĉela celuloza etero estas grava celuloza derivaĵo, kiu povas esti farita el altaj akvo-absorbaj materialoj. Ĝi ankaŭ povas esti uzata kiel solida pureco por adsorbado de pezaj metalaj jonoj kaj proteino kiel kationo. Feng Qingqin, Jie Zhefeng kaj aliaj celulozo uzataj en riza ŝelo maizo-pajlo por prepari 2-hidroksil-3-sulfatan celulozan ether fortajn acidajn kationikajn interŝanĝojn. Ĉi tiu artikolo uzas bakterian celulozon kiel krudmaterialojn, sintezante 2-hidroksil-3-sulfonajn acid-bazitajn bakteriajn celulozajn eterojn, kaj uzas ortogonajn eksperimentojn por studi ĝiajn plej bonajn sintezajn kondiĉojn kaj 2-hidroksil-3-sulfa-sulfa sulfa preparitan sub ĉi tiu kondiĉo. La interŝanĝa kapacito de acid -bazita Gornine -celuloza etero provizas teorian bazon por la efektiva apliko de la materialo.
1. Eksperimenta Parto
1.1 Reagiloj kaj Instrumentoj
Bakteria celulozo (memfarita), natria hidroksido, natria karbonato, natria bisulfito, dioksano, epiklorohidrino, acetono, etanolo, natria karbonato, ĉi-supraj reagentoj estas de analiza grado.
Inkubatoro/Sekiga Skatolo (Shanghai-Heng Technology Co., Ltd.); GQF-1 Jet Mill (Powder Center, Nanjing University of Science and Technology); Fourier Infraruĝa Spektrometro (Germanio); Agilent AAS-3510 Atoma absorba spektrofotometro.
1.2 Preparo de 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero
1.2.1 Sintezo de interligita bakteria celulozo
Aldonu 10g da bakteria celuloza pulvoro, 60ml da epiklorohidrino kaj 125ml de 2mol·L-1 NaOH-solvo en tri-kolan flakon ekipitan per reflua kondensilo kaj agitilo, varmego al refluo por 1h, filtrilo, kaj kruc-lavado kun acetono kaj akvo al mezaj proprietoj, kaj sekigitaj sub vakuo je 60°C por akiri interligitan bakterian celulozon.
1.2.2 Sintezo de natria 3-kloro-2 hidroxipropanesulfonato
Pezu 104.0GNAHSO3 kaj solvu ĝin en 200MLH2O, kaj lasu ĝin saturiĝi per SO2 -gaso. Varmigu ĝis 70-90°C kun agitado, poste aldonu 160ml epiklorohidrinon kun faliga funelo, kaj reagas ĉe 85°C por 4h. La reaga produkto estis malvarmetigita ĝis sub 5°C por kristali la produkton, tiam suĉado filtrita, lavita kaj sekigita por akiri palan flavan krudan produkton. La kruda produkto estis rekristaligita kun 1: 1 etanolo por akiri blankajn kristalojn.
1.2.3 Sintezo de 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero
Aldonu 2 g da interligita bakteria celulozo, certa kvanto de 3-kloro-2-hidroksipropanesulfonato, 0,7 g da natria karbonato, kaj 70 ml da dioksana akva solvo en tri-kolan flason ekipitan kun reflux-kondensilo kaj stirrer, ekipita kun reflux-kondensilo kaj stirrer, ekipita kun reflux-kondensilo kaj stirrer. Nitrogeno sub protekto, kontrolu certan temperaturon kaj agiti por reagi dum certa tempo, filtri, lavi kun acetono kaj akvo laŭvice al neŭtraleco, kaj malplenigi je 60°C por akiri helan flavan solidon.
1.3 Analizo de Produkta Strukturo
FT-IR-testo: Solida KBR-Tablojdo, Test-gamo: 500cm-1～4000cm-1.
1.4 Determino de Interŝanĝa Kapacito
Prenu 1-2g da 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero, aldonu taŭgan kvanton da distilita akvo por trempi, tiam verŝu ĝin en la interŝanĝan kolumnon kun agitado, enjuŝu kun taŭga kvanto da distilita akvo, kaj tiam uzu ĉirkaŭ 100 ml 5% Hidroklorika acido enjuĝu, kontrolu la fluon de 3ml por minuto. Poste lavu kun distilita akvo ĝis ĝi ne montras acidecon kiam testita per metil-oranĝo, tiam eluzita kun ĉirkaŭ 60 ml da natria klorido kun koncentriĝo de 1mol L-1, kontrolu la fluon je ĉirkaŭ 3ml/min, kaj kolektu la elfluon per Erlenmeyer Flask. Poste lavu la kolumnon kun 50-80ml distilita akvo. La kolektita solvo estis titolita kun 0,1mol·L-1 natria hidroksida norma solvo uzanta fenolftalinon kiel indikilon, kaj la nombro de mililitroj da natria hidroksido konsumita estis VNAOH.
2. Rezultoj kaj Diskuto
2.1 Struktura karakterizado de interligitaj bakteriaj celulozo
Pro la enkonduko de nova c-H, la interligita bakteria celulozo estas 2922.98cm-1. La streĉa vibrado de c-H sur la suker-ringo estas plibonigita, kaj la karakterizaj absorbaj pintoj de la hidroksilaj grupoj ĉe 1161.76cm-1 kaj 1061.58cm-1 de la spektra linio A estas malfortigitaj, kiuj estas la karakterizaj absorbaj pintoj de hidroksilaj grupoj en celulozo. Je 3433.2cm-1, la vibra absorba pinto de la asociita hidroksil-grupo ankoraŭ ekzistas, sed la relativa intenseco malpliiĝas, indikante ke la hidroksil-grupo sur la glukozida ringo ne estis tute anstataŭigita.
2.2 Struktura Karakterizado de Natrio 3-Kloro-2-Hydroxypropanesulfonato
3525～3481cm-1 estas la streĉa vibro de asocio hidroksil o-H Obligacio, 2930.96cm-1 estas la nesimetria streĉa vibro de C-H, 2852.69cm estas la simetria streĉa vibro de C-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 estas la streĉa vibro de S = O, 810.1cm-1 estas la streĉa vibro de COS, kaj 727.4cm-1 estas la streĉa vibro de C-CL, indikante ke la cela produkto formiĝas.
2.3 Struktura karakterizado de 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero
3431cm-1 estas la OH-streĉa vibra pinto, 2917cm-1 estas la saturita CH-streĉa vibra pinto, 1656cm-1 estas la CC-streĉa vibra pinto, 1212 ~ 1020cm-1 estas -So2-antisimetria kaj simetria streĉa vibro, 658cm-1 estas La SO -ligo streĉas vibron.
2.4 Optimumigo de sintezaj kondiĉoj por 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero
En la eksperimento, la interŝanĝa kapablo estis uzata por testi la kvaliton de 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero. La kvanto de 3-kloro-2 hidroxipropanesulfonata natrio aldonita en la reago, la koncentriĝo de dioksana akva solvo, la reaga tempo kaj la temperaturo faris kvar faktorojn kaj tri nivelojn de ortogonaj eksperimentoj por analizi la efikon de ĉiu faktoro sur la bakteriaj celulozaj xanthatetoj . Influo de esteraj ecoj.
Ortogonaj eksperimentoj montras, ke la optimuma kombinaĵo de 4 faktoroj estas A2B1C3D. 1-gamo-analizo montras, ke la reaga temperaturo havas la plej grandan influon sur la adsorbado-rendimento de 2-hidroksi-3-sulfopropil-celuloza etero, kaj la gamo estas 1. 914, sekvita de la koncentriĝo de tempo, dioksano kaj la nutra kvanto de 3 -kloro-2 hidroxipropanesulfonata natrio. La interŝanĝa kapacito de 2-hidroksi-3-sulfopropil-bakteria celuloza etero preparita en optimumigitaj kondiĉoj estis 0,481mmol/g, kiu estis pli alta ol tiu de similaj SE-tipaj ĉeluloj fortaj acidaj katjonaj interŝanĝoj raportitaj en la manlibro.
3. Konkludo
Per modifado de bakteria celulozo, 2-hidroksi-3-sulfonika acida propila bakteria celuloza etero estis sintezita, kaj ĝia strukturo estis karakterizita kaj ĝia interŝanĝa kapablo estis mezurita. The following conclusions were drawn: 1) 2-hydroxy-3 – The optimal process conditions for the synthesis of sulfopropyl bacterial cellulose ether are: 2g cross-linked bacterial cellulose, 3.5g 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate sodium, 0.7g sodium carbonate kaj 7omi30% dioksana akva solvo, reago ĉe 70°C Sub protekto de nitrogeno por 1H, la 2-hidroksi-3-sulfonika acida propila bakteria celuloza etero preparita sub ĉi tiu kondiĉo havas pli altan interŝanĝan kapaciton; 2) 2-hidroksi-3-sulfonika acida grupo La interŝanĝa kapacito de propil-bakteria celuloza etero estas pli alta ol tiu de la simila SE-tipo-celuloza forta acida kationa interŝanĝo raportita en la manlibro.
Afiŝotempo: MAR-06-2023