Bi girtina seluloza bakterî wekî madeyên xav, 2-hîdroksî-3-sulfat ethera selulozê propyate sentez dike. Spektrometera infrasor avahiya hilberê analîz dike. Mercên pêvajoyê yên çêtirîn ji bo senteza etera selulozê ya bakterî ya bingehîn. Encaman destnîşan kir ku kapasîteya danûstendinê ya 2-hîdroksî-3-sulfonîk acid-based etera bakterî ya propyate ku di bin şert û mercên xweşbîniyê de hatî sentez kirin 0,481 mmol / g bû.
Keywords: cellulose bakterî; 2-hydroxyl-3-sulfonic acid-based gornemine cellulose ether; kapasîteya danûstendinê
Seluloza bakterî ya sentetîk a mîkrob di pêkhateya kîmyewî û avahiya molekulî de dişibihe seluloza nebatê. Ew polysaccharîdek rasterast e ku bi glukoza D-pyrarot ve girêdayî yeβ-1, bendên 4-glycosîd. Li gorî seluloza nebatê, seluloza bakterî xwedî taybetmendiyek çêtir e. Ew tora fîberê ya ultra-micro ye ku ji fiberên ultra-micro pêk tê. Ew di forma seluloza paqij de heye û gelek fonksiyonên bêhempa hene. Aliyên alavên akustîk û derxistina neftê bi berfirehî hatine bikar anîn.
2-hîdroksîl-3-sulfonat ethera selulozê ya hucreyî jêderek girîng a selulozê ye ku dikare ji materyalên avjeniya bilind were çêkirin. Di heman demê de ew dikare wekî paqijiyek zexm ji bo vegirtina îyonên metalên giran û proteîn wekî kationek were bikar anîn. Feng Qingqin, Jie Zhefeng û selulozên din ên ku di kavilê kevçîyê birincê de têne bikar anîn da ku 2-hîdroksîl-3-sulfat seluloza ether danûstendinên asîdê yên kationîk ên bihêz amade bikin. Ev gotar seluloza bakterî wekî madeyên xav bikar tîne, etera selulozê ya bakterî ya 2-hîdroksîl-3-sulfonîk acîdê sentez dike, û ceribandinên ortogonal bikar tîne da ku şert û mercên wê yên sentetîk ên çêtirîn û sulfa 2-hîdroksîl-3-sulfa-sulfa ku di bin vê rewşê de hatî amadekirin lêkolîn bike. Kapasîteya danûstendinê ya etera selulozê ya gornemine-based acid ji bo sepana rastîn a materyalê bingehek teorîkî peyda dike.
1. Beşa ezmûnî
1.1 Reagent û amûr
Seluloza bakteriyan (bi xwe çêkirî), sodyûm hîdroksîd, karbonat sodyûm, sodyûm bîsulfît, dioksan, epîchlorohydrin, aceton, etanol, karbonat sodyûm, reagentên jorîn ji pola analîtîk in.
Inkubator / qutiya hişkkirinê (Shanghai-Heng Technology Co., Ltd.); GQF-1 jet mill (Navenda Powder, Zanîngeha Nanjing Zanist û Teknolojiyê); Spectrometer infrared Fourier (Almanya); Agilent AAS-3510 spectrophotometer vegirtina atomê.
1.2 Amadekirina 2-hîdroksî-3-sulfopropyl ethera selulozê ya bakterî
1.2.1 Senteza seluloza bakterî ya bi xaçê ve girêdayî ye
10 gr toza selulozê ya bakterî, 60 ml epîchlorohydrin û 125 ml 2 mol lê zêde bikin.·Çareseriya L-1 NaOH di fîşekek sê stûyî de ku bi kondensatorek refluksê û hevdeker ve girêdayî ye, 1h germ dike ku reflux bike, parzûn bike, û bi aceton û avê ve xaç şuştin heya taybetmendiyên navîn, û di bin valahiya 60 de hişk bibe.°C ji bo bidestxistina seluloza bakterî ya bi xaçê ve girêdayî ye.
1.2.2 Senteza sodyûm 3-chloro-2 hîdroksîpropanesulfonate
104,0 gNaHSO3 giran bikin û di 200 mLH2O de bihelînin û bila bi gaza SO2 têr bibe. Germ bikin 70-90°C bi tevlihevkirinê re, dûv re 160 ml epîchlorohydrin bi kavilek dakêşanê lê zêde bikin û di 85 de bertek nîşan bidin.°C ji bo 4h. Hilbera reaksiyonê di binê 5 de hate sar kirin°C ji bo kristalîzekirina hilberê, dûv re şûştinê tê fîltrekirin, şuştin û hişk kirin da ku hilberek xav a zer a zer werbigire. Hilbera xav bi etanolê 1:1 ji nû ve hate krîstalîze kirin da ku krîstalên spî bidest bixin.
1.2.3 Senteza 2-hîdroksî-3-sulfopropîl ethera selulozê ya bakterî
2 g seluloza bakterî ya bi xaç-girêdayî, mîqdarek 3-kloro-2-hîdroksîpropansulfonat, 0,7 g karbonat sodyûm û 70 ml çareseriya avî ya dioksan têxin nav fîşekek sê stûyê ku bi kondensatorek refluksê û tevkerek heye. nîtrojen Di bin parastinê de, germahiyek diyarkirî kontrol bikin û ji bo demek diyarkirî tevbigerin, fîlter bikin, bi aceton û avê bişon û li dûv bêalîbûnê bişon û di 60-ê de bi valahiya zuha bikin.°C ji bo bidestxistina hişkek zer sivik.
1.3 Analîzkirina avahiya hilberê
Testa FT-IR: Tableta KBr ya zexm, rêza ceribandinê: 500cm-1～4000cm-1.
1.4 Diyarkirina kapasîteya danûstendinê
1-2 g ji 2-hîdroksî-3-sulfopropil etera selulozê ya bakterî bistînin, mîqdarek guncaw ava distîlkirî lê zêde bikin ku biteqin, dûv re têxin stûna danûstendinê bi tevlihevkirinê, bi mîqdarek guncaw ava distîlkirî bişon û dûv re bi qasî 100 ml 5% bikar bînin. Acîda hîdrochloric şuştin, rêjeya herikîna 3mL di hûrdemê de kontrol bikin. Dûv re bi ava distîlkirî bişon heta ku dema ku bi metîl orange ve tê ceribandin astîbûnê nîşan nede, dûv re bi qasî 60 ml klorîdê sodyûmê bi giraniya 1 mol L-1 bişon, rêjeya herikînê bi qasî 3 ml/min kontrol bikin, û bermayê bi pîvazê berhev bikin. Erlenmeyer flask. Dûv re stûn bi 50-80 ml ava serjêkirî bişon. Çareseriya berhevkirî bi 0.1 mol hate titra kirin·L-1 çareseriya standard hîdroksîdê sodyûmê ku phenolphthalein wekî nîşanker bikar tîne, û hejmara milîlîtreyên sodyûm hîdroksîdê ku hatî vexwarin VNaOH bû.
2. Encam û nîqaş
2.1 Taybetmendiya strukturel a seluloza bakterî ya xaç-girêdayî
Ji ber danasîna nû C-H, seluloza bakterî ya bi xaçê ve girêdayî ye 2922,98 cm-1. Vibrasyona dirêjkirî ya C-H li ser zengila şekirê zêde dibe, û lûtkeyên vegirtinê yên taybetmend ên komên hîdroksîl ên li 1161,76cm-1 û 1061,58cm-1 ji xeta spektral a qels dibin, ku ew lûtkeyên vegirtinê yên taybet ên komên hîdroksîl ên di selulozê de ne. Di 3433.2cm-1 de, lûtkeya kişandina vibrasyonê ya koma hîdroksîl a têkildar hîn jî heye, lê zexmbûna têkildar kêm dibe, ku destnîşan dike ku koma hîdroksîl a li ser zengila glukozîdê bi tevahî nehatiye veguheztin.
2.2 Taybetmendiya strukturî ya sodyûm 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate
3525～3481cm-1 vibrasyona dirêjkirî ya komeleyê hîdroksîl O ye-Girêdana H, 2930.96cm-1 lerizîna dirêjkirina asimetrîk a C ye-H, 2852.69cm lerizîna dirêjkirina sîmetrîk a C ye-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 lerizîna dirêjkirina S=O ye, 810.1cm-1 lerizîna dirêjkirina COS-ê ye, û 727.4cm-1 lerizîna dirêjkirina C ye.-Cl, destnîşan dike ku hilbera armanc hatî çêkirin.
2.3 Taybetmendiya strukturî ya 2-hîdroksî-3-sulfopropil etera selulozê ya bakterî
3431cm-1 lûtkeya vibrasyona dirêjkirina OH ye, 2917cm-1 lûtkeya vibrasyona dirêjkirina CH-ya têrkirî ye, 1656cm-1 lûtkeya vibrasyona dirêjkirina CC ye, 1212~1020cm-1 -SO2-dij-simetrîk û sîmetrîk 658cm1 lerizîna dirêjkirinê ye, lerizîna dirêjkirina girêdana SO.
2.4 Optimîzasyona şert û mercên sentezkirinê ji bo ethera selulozê ya bakterî ya 2-hîdroksî-3-sulfopropil
Di azmûnê de, kapasîteya danûstendinê ji bo ceribandina qalîteya 2-hîdroksî-3-sulfopropil etera selulozê ya bakterî hate bikar anîn. Rêjeya 3-chloro-2 hîdroksîpropansulfonat sodyûmê ku di reaksiyonê de hatî zêdekirin, giraniya çareseriya avî ya dioksan, dema reaksiyonê û germahî çar faktor û sê astên ceribandinên ortogonal kirine da ku bandora her faktorek li ser xanthate cellulose bakterî analîz bikin. . Bandora taybetmendiyên ester.
Ceribandinên ortogonal nîşan didin ku berhevoka çêtirîn a 4 faktoran A2B1C3D e. 1 Analîza rêzê destnîşan dike ku germahiya reaksiyonê bandorek herî mezin li ser performansa adsorpsiyonê ya 2-hîdroksî-3-sulfopropil etera selulozê dike, û rêze 1. 914 e, li dû wê jî giraniya demê, dioxan, û mîqdara xwarinê 3 ye. -chloro-2 hîdroksîpropansulfonate sodyûm. Kapasîteya danûstendinê ya 2-hîdroksî-3-sulfopropil etera selulozê ya bakterî ya ku di bin şert û mercên xweşbîn de hatî amadekirin 0,481 mmol / g bû, ku ji ya darên pevguhertina kationên asîdên bihêz ên SE-yê yên mîna SE-yê ku di manualê de hatî ragihandin bilindtir bû.
3. Encam
Bi guheztina seluloza bakterî, 2-hîdroksî-3-sulfonîk asîda propyl selulozê bakterî ether hate sentez kirin, û avahiya wê hate diyar kirin û kapasîteya pevguherîna wê hate pîvandin. Encamên jêrîn hatin derxistin: 1) 2-hîdroksî-3 - Mercên pêvajoyê yên çêtirîn ji bo senteza ethera selulozê ya bakterî ya sulfopropyl ev in: 2 g seluloza bakterî ya bi xaçê ve girêdayî, 3,5 g 3-chloro-2-hîdroksîpropansulfonate sodyûm, 0,7 g karbonat sodyûm û 7OmI30% dioxane Çareseriya avê, reaksiyonê di 70 de°C di bin parastina nîtrojenê de ji bo 1h, 2-hîdroksî-3-sulfonîk asîda propyl selulozê bakterî etera ku di bin vê rewşê de hatî amadekirin, xwedan kapasîteya veguheztinê ya bilind e; 2) Koma asîdê 2-hîdroksî-3-sulfonîk Kapasîteya pevguherîna etera selulozê ya bakterî ya propyl ji ya rezîla danûstendina kationê ya asîdê ya bihêz a celebê SE-ya ku di destanê de hatî ragihandin bilindtir e.
Dema şandinê: Mar-06-2023