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La^(3+)协同催化芦苇基醋酸纤维素的制备及其机制
1
作者
包新军
王兴
+5 位作者
张卓
蒋辛伟
解开放
陈情
何斌
周衡书
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期10-20,共11页
为探究芦苇基醋酸纤维素制备的可行性,在传统乙酰化催化的基础上,以醋酸为溶剂、醋酸酐为酰化剂,并首次以浓硫酸和La^(3+)为协同催化剂,构建芦苇基溶解浆粕乙酰化反应的高效催化体系。借助红外光谱、扫描电镜和X射线衍射技术,系统地研...
为探究芦苇基醋酸纤维素制备的可行性,在传统乙酰化催化的基础上,以醋酸为溶剂、醋酸酐为酰化剂,并首次以浓硫酸和La^(3+)为协同催化剂,构建芦苇基溶解浆粕乙酰化反应的高效催化体系。借助红外光谱、扫描电镜和X射线衍射技术,系统地研究了醋酸酐用量、乙酰化反应时间、乙酰化反应温度及La^(3+)添加量对乙酰化产物取代度和结晶性能的影响。结果表明:反应时间为2 h,反应温度为70℃,芦苇基溶解浆粕、乙酸、乙酸酐的固液比为2∶100∶18时,在活化过程中加入硫酸和硝酸镧混合催化剂,当硝酸镧添加量与芦苇基溶解浆粕质量比为22.5%时,醋酸纤维素的取代度达到了最大值2.85。进一步运用密度泛函理论(DFT)对La^(3+)协同强化催化芦苇基溶解浆粕乙酰化反应机制进行理论分析,计算结果证实随着La^(3+)加入,因其独特的电子结构和强配位能力,La^(3+)和醋酸酐分子相互作用生成中间体络合物[La(Ac_(2)O)_(2)]^(3+),络合物中的电子密度重新分布,极大降低了硫酸电离出的电子给予体HSO_(4)^(-)与之反应生成乙酰基磺酸的能垒,继而乙酰基磺酸与芦苇基溶解浆中的纤维素发生乙酰化反应。
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关键词
芦苇
基溶解
浆粕
醋酸纤维素
乙酰化
协同催化
取代度
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职称材料
酸法制备芦苇微晶纤维素工艺的研究
被引量：
23
2
作者
韩颖
李凤萍
+2 位作者
樊婷婷
周景辉
郭延柱
《中国造纸》
CAS
北大核心
2015年第1期71-74,共4页
探讨以芦苇浆粕为原料制备芦苇微晶纤维素的可行性及工艺条件。用HCl为溶剂采用正交实验法对制备条件进行研究。结果表明,最佳制备工艺条件为:HCl质量分数6%,水解时间60min,水解温度80℃,液比1∶10;其中水解温度的影响较大,水解产物聚合...
探讨以芦苇浆粕为原料制备芦苇微晶纤维素的可行性及工艺条件。用HCl为溶剂采用正交实验法对制备条件进行研究。结果表明,最佳制备工艺条件为:HCl质量分数6%,水解时间60min,水解温度80℃,液比1∶10;其中水解温度的影响较大,水解产物聚合度(DP)为270.6 L/g,结晶度为73.2%,得率为85.4%;红外光谱和X射线能谱分析表明,所得产物为纤维素Ⅰ型,即微晶纤维素。
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关键词
芦苇浆粕
微晶纤维素
酸水解
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职称材料
题名
La^(3+)协同催化芦苇基醋酸纤维素的制备及其机制
1
作者
包新军
王兴
张卓
蒋辛伟
解开放
陈情
何斌
周衡书
机构
湖南工程学院智能纺织创新研究院
湖南省新型纤维面料及加工工程研究中心
智能纺织加工技术湖南省普通高校重点实验室
短流程智能纺织湖南省工程研究中心
江南大学纺织科学与工程学院
湖南骏泰新材料科技有限责任公司
出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期10-20,共11页
基金
湖南省重点研发计划项目(2022NK2042)
湖南省自然科学基金项目(2024JJ7096)
+2 种基金
湖南省教育厅创新平台项目(20K037)
湖南省教育厅优秀青年基金项目(23B0682)
湘潭市科技创新双“50”项目(CG-YB20211002)。
文摘
为探究芦苇基醋酸纤维素制备的可行性,在传统乙酰化催化的基础上,以醋酸为溶剂、醋酸酐为酰化剂,并首次以浓硫酸和La^(3+)为协同催化剂,构建芦苇基溶解浆粕乙酰化反应的高效催化体系。借助红外光谱、扫描电镜和X射线衍射技术,系统地研究了醋酸酐用量、乙酰化反应时间、乙酰化反应温度及La^(3+)添加量对乙酰化产物取代度和结晶性能的影响。结果表明:反应时间为2 h,反应温度为70℃,芦苇基溶解浆粕、乙酸、乙酸酐的固液比为2∶100∶18时,在活化过程中加入硫酸和硝酸镧混合催化剂,当硝酸镧添加量与芦苇基溶解浆粕质量比为22.5%时,醋酸纤维素的取代度达到了最大值2.85。进一步运用密度泛函理论(DFT)对La^(3+)协同强化催化芦苇基溶解浆粕乙酰化反应机制进行理论分析,计算结果证实随着La^(3+)加入,因其独特的电子结构和强配位能力,La^(3+)和醋酸酐分子相互作用生成中间体络合物[La(Ac_(2)O)_(2)]^(3+),络合物中的电子密度重新分布,极大降低了硫酸电离出的电子给予体HSO_(4)^(-)与之反应生成乙酰基磺酸的能垒,继而乙酰基磺酸与芦苇基溶解浆中的纤维素发生乙酰化反应。
关键词
芦苇
基溶解
浆粕
醋酸纤维素
乙酰化
协同催化
取代度
Keywords
dissolved reed pulp
cellulose acetate
cellulose acetylation
synergistic catalysis
degree of substitution
分类号
TQ353.21 [化学工程]
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职称材料
题名
酸法制备芦苇微晶纤维素工艺的研究
被引量：
23
2
作者
韩颖
李凤萍
樊婷婷
周景辉
郭延柱
机构
大连工业大学
出处
《中国造纸》
CAS
北大核心
2015年第1期71-74,共4页
文摘
探讨以芦苇浆粕为原料制备芦苇微晶纤维素的可行性及工艺条件。用HCl为溶剂采用正交实验法对制备条件进行研究。结果表明,最佳制备工艺条件为:HCl质量分数6%,水解时间60min,水解温度80℃,液比1∶10;其中水解温度的影响较大,水解产物聚合度(DP)为270.6 L/g,结晶度为73.2%,得率为85.4%;红外光谱和X射线能谱分析表明,所得产物为纤维素Ⅰ型,即微晶纤维素。
关键词
芦苇浆粕
微晶纤维素
酸水解
Keywords
reed pulp
MCC
acid hydrolysis
分类号
TS721 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
La^(3+)协同催化芦苇基醋酸纤维素的制备及其机制
包新军
王兴
张卓
蒋辛伟
解开放
陈情
何斌
周衡书
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
酸法制备芦苇微晶纤维素工艺的研究
韩颖
李凤萍
樊婷婷
周景辉
郭延柱
《中国造纸》
CAS
北大核心
2015
23
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职称材料
已选择
0
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参考文献
引证文献
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