Kuchukua selulosi ya bakteria kama malighafi, unganisha 2-hydroxy-3-sulfate propyate selulosi etha. Kipimo cha infrared kinachambua muundo wa bidhaa. Hali bora za mchakato wa usanisi wa etha ya msingi ya selulosi ya bakteria. Matokeo yalionyesha kuwa uwezo wa kubadilishana wa 2-hydroxy-3-sulfonic acid-based propyate etha ya bakteria iliyounganishwa chini ya hali ya uboreshaji ilikuwa 0.481mmol / g.
Maneno muhimu: selulosi ya bakteria; 2-hydroxyl-3-sulfonic asidi-msingi gornemine selulosi etha; uwezo wa kubadilishana
Selulosi ya bakteria ya synthetic ni sawa na selulosi ya mimea katika muundo wa kemikali na muundo wa molekuli. Ni polysaccharide moja kwa moja iliyounganishwa na glukosi ya D-pyrarot naβ-1, 4-glycoside vifungo. Ikilinganishwa na selulosi ya mimea, selulosi ya bakteria ina sifa bora zaidi. Ni ultra-micro fiber net inayoundwa na ultra-micro fibers. Ipo kwa namna ya selulosi safi na ina kazi nyingi za kipekee. Vipengele vya vifaa vya acoustic na uchimbaji wa mafuta vimetumika sana.
2-hydroxyl-3-sulfonate selulosi etha ya seli ni derivative muhimu ya selulosi inayoweza kutengenezwa kwa nyenzo za juu za kunyonya maji. Inaweza pia kutumika kama utakaso thabiti kwa utengamano wa ayoni za metali nzito na protini kama unganisho. Feng Qingqin, Jie Zhefeng na selulosi nyingine kutumika katika ganda la mchele majani nafaka kuandaa 2-hydroxyl-3-sulfate selulosi etha asidi kali kubadilishana cationic. Makala haya hutumia selulosi ya bakteria kama malighafi, kuunganisha etha ya bakteria ya selulosi yenye asidi 2-hydroxyl-3-sulfoniki, na hutumia majaribio ya orthogonal kuchunguza hali zake bora za usanifu na 2-hydroxyl-3-sulfa-sulfa sulfa iliyotayarishwa chini ya hali hii. Uwezo wa kubadilishana wa etha ya selulosi ya gornemine yenye asidi-msingi hutoa msingi wa kinadharia wa matumizi halisi ya nyenzo.
1. Sehemu ya majaribio
1.1 Vitendanishi na vyombo
Selulosi ya bakteria (iliyojitengeneza), hidroksidi ya sodiamu, carbonate ya sodiamu, bisulfite ya sodiamu, dioxane, epichlorohydrin, asetoni, ethanol, carbonate ya sodiamu, vitendanishi hapo juu ni vya daraja la uchambuzi.
Incubator/kisanduku cha kukaushia (Shanghai-Heng Technology Co., Ltd.); Kinu cha ndege cha GQF-1 (Kituo cha Poda, Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha Nanjing); Fourier infrared spectrometer (Ujerumani); Agilent AAS-3510 spectrophotometer ya kunyonya atomiki.
1.2 Maandalizi ya 2-hydroxy-3-sulfopropyl bakteria selulosi etha
1.2.1 Muundo wa selulosi ya bakteria iliyounganishwa na msalaba
Ongeza 10g ya poda ya selulosi ya bakteria, 60mL ya epichlorohydrin na 125mL ya 2mol.·Suluhisho la L-1 NaOH ndani ya chupa yenye shingo tatu iliyo na kikondoo cha reflux na kichocheo, joto hadi reflux kwa 1h, chujio, na suuza kwa asetoni na maji kwa mali ya wastani, na kukaushwa chini ya utupu saa 60.°C kupata selulosi ya bakteria iliyounganishwa.
1.2.2 Mchanganyiko wa sodiamu 3-chloro-2 hydroxypropanesulfonate
Pima uzito wa 104.0gNaHSO3 na uiyeyushe katika 200mLH2O, na uiruhusu ijazwe na gesi ya SO2. Joto hadi 70-90°C kwa kukoroga, kisha ongeza 160mL epichlorohydrin na faneli ya kudondosha, na ujibu ifikapo 85.°C kwa saa 4. Bidhaa ya majibu ilipozwa hadi chini ya 5°C ili kuangazia bidhaa, kisha kufyonza kuchujwa, kuoshwa na kukaushwa ili kupata bidhaa ghafi ya manjano iliyokolea. Bidhaa ghafi iliwekwa upya kwa ethanoli 1:1 ili kupata fuwele nyeupe.
1.2.3 Muundo wa 2-hydroxy-3-sulfopropyl bakteria selulosi etha
Ongeza 2 g ya selulosi ya bakteria iliyounganishwa na msalaba, kiasi fulani cha 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate, 0.7 g ya carbonate ya sodiamu, na mililita 70 za mmumunyo wa maji wa dioksani kwenye chupa ya shingo tatu iliyo na kiboreshaji cha reflux na kichocheo; naitrojeni Chini ya ulinzi, dhibiti halijoto fulani na koroga ili kuitikia kwa muda fulani, chujio, osha kwa asetoni na maji kwa upande wowote, na kavu ombwe ifikapo 60.°C kupata kingo nyepesi ya manjano.
1.3 Uchambuzi wa muundo wa bidhaa
Jaribio la FT-IR: kompyuta kibao ya KBr thabiti, anuwai ya majaribio: 500cm-1～4000cm-1.
1.4 Uamuzi wa uwezo wa kubadilishana
Chukua 1-2g ya 2-hydroxy-3-sulfopropyl etha ya selulosi ya bakteria, ongeza kiasi kinachofaa cha maji yaliyosafishwa ili kuloweka, kisha uimimine kwenye safu ya kubadilishana kwa kuchochea, suuza kwa kiasi kinachofaa cha maji yaliyotiwa, na kisha tumia karibu 100mL 5%. Suuza asidi hidrokloriki, kudhibiti kiwango cha mtiririko wa 3mL kwa dakika. Kisha osha kwa maji yaliyoyeyushwa hadi isionyeshe asidi inapojaribiwa na methyl orange, kisha epua na takriban 60mL ya kloridi ya sodiamu yenye mkusanyiko wa 1mol L-1, dhibiti kiwango cha mtiririko wa takriban 3mL/min, na kukusanya maji taka kwa kutumia chupa ya Erlenmeyer. Kisha safisha safu na 50-80mL maji yaliyotengenezwa. Suluhisho lililokusanywa lilipunguzwa na 0.1mol·Mmumunyo wa kawaida wa hidroksidi ya sodiamu L-1 kwa kutumia phenolphthalein kama kiashirio, na idadi ya mililita za hidroksidi ya sodiamu iliyotumiwa ilikuwa VNaOH.
2. Matokeo na majadiliano
2.1 Tabia ya kimuundo ya selulosi ya bakteria iliyounganishwa na msalaba
Kwa sababu ya kuanzishwa kwa C-H, selulosi ya bakteria iliyounganishwa na msalaba ni 2922.98cm-1. Mtetemo wa kunyoosha wa C-H kwenye pete ya sukari huimarishwa, na vilele vya tabia vya kunyonya vya vikundi vya hidroksili katika 1161.76cm-1 na 1061.58cm-1 ya mstari wa spectral hudhoofika, ambayo ni vilele vya unyonyaji wa vikundi vya hidroksili katika selulosi. Katika 3433.2cm-1, kilele cha kunyonya cha vibrational cha kikundi cha hidroksili kinachohusishwa bado kipo, lakini ukubwa wa jamaa hupungua, ikionyesha kwamba kikundi cha hidroksili kwenye pete ya glukosidi haijabadilishwa kabisa.
2.2 Tabia ya muundo wa sodiamu 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate
3525～3481cm-1 ni mtetemo unaonyoosha wa muungano wa hydroxyl O-Bondi ya H, 2930.96cm-1 ni mtetemo wa kunyoosha wa C.-H, 2852.69cm ni mtetemo wa kunyoosha linganifu wa C-H, 1227.3cm-1, 1054. 95cm-1 ni mtetemo unaonyoosha wa S=O, 810.1cm-1 ni mtetemo unaonyoosha wa COS, na 727.4cm-1 ni mtetemo unaonyoosha wa C.-Cl, ikionyesha kuwa bidhaa inayolengwa huundwa.
2.3 Tabia za kimuundo za 2-hydroxy-3-sulfopropyl bakteria selulosi etha
3431cm-1 ni kilele cha mtetemo cha kunyoosha cha OH, 2917cm-1 ni kilele cha mtetemo kilichojaa cha CH, 1656cm-1 ni kilele cha mtetemo cha kunyoosha cha CC, 1212~1020cm-1 ni -SO2-antisymmetric na symmetric stretching vibration 65cm-1. mtetemo wa kunyoosha dhamana ya SO.
2.4 Uboreshaji wa hali ya usanisi kwa etha ya selulosi ya bakteria 2-hydroxy-3-sulfopropyl
Katika jaribio hilo, uwezo wa kubadilishana ulitumika kupima ubora wa etha ya selulosi ya bakteria ya 2-hydroxy-3-sulfopropyl. Kiasi cha sodiamu 3-chloro-2 hydroxypropanesulfonate iliyoongezwa katika mmenyuko, mkusanyiko wa mmumunyo wa maji wa dioksani, muda wa majibu na joto umefanya mambo manne na viwango vitatu vya majaribio ya orthogonal kuchambua athari za kila sababu kwenye xanthate ya selulosi ya bakteria. . Ushawishi wa mali ya ester.
Majaribio ya Orthogonal yanaonyesha kuwa mchanganyiko bora wa mambo 4 ni A2B1C3D. 1 Uchambuzi wa masafa unaonyesha kuwa halijoto ya mmenyuko ina ushawishi mkubwa zaidi katika utendakazi wa adsorption wa 2-hydroxy-3-sulfopropyl cellulose etha, na masafa ni 1. 914, ikifuatiwa na mkusanyiko wa muda, dioksane, na kiasi cha kulisha 3 -chloro-2 hydroxypropanesulfonate sodiamu. Uwezo wa kubadilishana wa 2-hydroxy-3-sulfopropyl etha ya selulosi ya bakteria iliyotayarishwa chini ya hali iliyoboreshwa ilikuwa 0.481mmol/g, ambayo ilikuwa ya juu zaidi kuliko ile ya miti ya kubadilishana ya asidi kali ya asidi ya aina ya SE iliyoripotiwa kwenye mwongozo.
3. Hitimisho
Kwa kurekebisha selulosi ya bakteria, 2-hydroxy-3-sulfonic acid propyl bakteria cellulose etha iliundwa, na muundo wake ulikuwa na sifa na uwezo wake wa kubadilishana ulipimwa. Hitimisho lifuatalo lilitolewa: 1) 2-hydroxy-3 - Masharti bora ya mchakato wa usanisi wa etha ya selulosi ya bakteria ya sulfopropyl ni: 2g selulosi ya bakteria iliyounganishwa na msalaba, 3.5g 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonate sodiamu, 0.7g sodiamu carbonate na 7OmI30% ya dioksani yenye maji yenye maji, majibu saa 70°C chini ya ulinzi wa nitrojeni kwa 1h, 2-hydroxy-3-sulfoniki etha ya bakteria ya selulosi ya propyl iliyoandaliwa chini ya hali hii ina uwezo wa juu wa kubadilishana; 2) Kikundi cha asidi ya 2-hydroxy-3-sulfoniki Uwezo wa kubadilishana wa etha ya selulosi ya bakteria ya propyl ni ya juu zaidi kuliko ile ya selulosi aina ya SE selulosi yenye resini ya ubadilishanaji wa asidi kali iliyoripotiwa katika kitabu cha mwongozo.
Muda wa kutuma: Mar-06-2023