微晶纤维素的研究进展
微晶纤维素羧甲纤维素钠共处理物

微晶纤维素羧甲纤维素钠共处理物微晶纤维素羧甲纤维素钠(Microcrystalline Cellulose Sodium Carboxymethylcellulose, MCC-CMC)是一种常用的功能性食品添加剂,具有多种应用领域。
本文将详细介绍微晶纤维素羧甲纤维素钠的性质、制备方法、应用以及相关研究进展。
一、微晶纤维素羧甲纤维素钠的性质微晶纤维素羧甲纤维素钠是由天然纤维素纤维经过化学修饰得到的一种水溶性高分子。
其化学结构中含有羧甲基和羟甲基,具有良好的溶解性和增稠性。
微晶纤维素羧甲纤维素钠具有较高的纤维素含量和结晶度,具有优良的物理化学性质和稳定性。
二、微晶纤维素羧甲纤维素钠的制备方法微晶纤维素羧甲纤维素钠的制备方法主要包括纤维素的提取、化学修饰和纤维素膜的制备三个步骤。
首先,通过酸碱法或酶解法从植物纤维素中提取纤维素;然后,利用碱法和羧甲基化反应对纤维素进行化学修饰,引入羧甲基;最后,通过溶剂交换或浆料法将修饰后的纤维素制备成微晶纤维素羧甲纤维素钠。
三、微晶纤维素羧甲纤维素钠的应用1. 食品工业:微晶纤维素羧甲纤维素钠作为食品增稠剂和稳定剂,被广泛用于乳制品、果酱、果冻、调味品等食品中,提高食品的质感和口感。
2. 制药工业:微晶纤维素羧甲纤维素钠作为药物缓释剂和增稠剂,可以用于制备片剂、胶囊等药物制剂,延长药物释放时间和提高药物的稳定性。
3. 石油工业:微晶纤维素羧甲纤维素钠在油田开发中具有较好的应用前景,可以作为钻井液稳定剂和增稠剂,提高钻井液的性能和稳定性。
4. 纺织工业:微晶纤维素羧甲纤维素钠可以用于纺织品的印染工艺中,作为防脱胶剂和增稠剂,提高染料的附着力和纺织品的质量。
5. 建筑工业:微晶纤维素羧甲纤维素钠可以用于水泥、石膏等建筑材料中,作为增稠剂和流变剂,提高材料的流动性和加工性能。
四、微晶纤维素羧甲纤维素钠的研究进展对微晶纤维素羧甲纤维素钠的研究主要集中在制备方法的改进、性能的优化和应用领域的拓展上。
微晶纤维素的制备及性质研究

24 1
棉 花 纤 维
22 3
21 2
结果 表 明 ,无论 用哪 种酸 处理 ,稻秆 和棉 纤维 的
MC 的 L D C O P都较 小,用 HC 处理 比用 H2O 处理得 1 S4 到的 MCC的 L D O P大 。 是因为 H S 4 这 2o 水解可 引起纤 维素酯化 ,引入硫 酸根基 团,在 溶液 中,MC 上 的硫 C 酸基离子 化 , 使得链与链之 间相互排 斥【 , l 更容 易降解 , 们
来源的纤 维素 具有不同 的性质 ,如结 晶度 、吸湿 性 、表
读 出体积后 , 根 ̄p l =m V计算体积 密度 , 然后轻拍量筒, 直至无体积变 化,再读 出体积 ,从而计算 出体积密度。
3 结果 与讨论
聚 合度是指 纤维素 中重 复的葡萄糖 结构单元数 目。
由不 同原料 得到 的 MC C的聚合度 差别较大 。 HC 或 用 1
( hr gai tcaa s , G 仪上进行 。 Te mo rv r l i T A) me i n y s 测试 时气氛 为氮气 ,升温 速率为 1 ℃/ n 0 mi,温度范 围为室温到 70 0 ℃,N2 流速为 5 c a i。体积密度和拍实 密度( p e 0m/ n m t pd a dni ) 用传统方法进行,取适量样 品放 入 5 m 量筒, e sy采 t 0l
聚合度 。
面和 内部结构 以及分子量等 , 因此可 以从不 同原料 中提 取不 同性质的 纤维素, 而酸水解 条件 同样 会影 响微 晶纤 维 素的性能【 。本实验 分别 采用 H 1 H S 4 . 卜 C 和 2O 水解 从 稻秆和 棉纤维 中提取 的纤维素 ,制备 得到 MC C,研 究 了酸处理对 MC 的聚合度 、结 晶度 、体积 密度 和热稳 C
纳米微晶纤维素热稳定性的研究进展

纳米微晶纤维素热稳定性的研究进展王钱钱;朱倩倩;孙建中;许家兴【摘要】纳米微晶纤维素来自天然高分子聚合物,具有成本低、强度高、轻便等特点,并可循环利用或者生物降解。
纳米微晶纤维素研究倍受关注,但纳米微晶纤维素存在一些实用方面的困难。
制备过程复杂、热稳定性差等是限制纳米微晶纤维素大规模商业化应用的主要的因素。
本文综述了纳米微晶纤维素的热降解机理及其热稳定性影响因素,探讨了提高其热稳定性的途径。
%Nanocrystalline cellulose( NCC)isolated from biomass has attracted great attention as a novel nanostructure material due to its low cost,excellent mechanical properties,biodegradability and renewability. However,there are still many challenges that need to be overcome in the application of nanocrystalline cellulose,including large-scale production of nanocrystalline cellulose and improvement of its thermal stability. This paper reviewed the mechanism of nanocrystalline cellulose thermal degradation and summarized the factors which affected its thermal stability. The progress of the methods in improving thermal stability was discussed.【期刊名称】《生物质化学工程》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】5页(P47-51)【关键词】纳米微晶纤维素;热稳定性;磺酸基团【作者】王钱钱;朱倩倩;孙建中;许家兴【作者单位】江苏大学环境与安全工程学院/生物质能源研究所,江苏镇江212013; 淮阴师范学院江苏省生物质能与酶技术重点实验室,江苏淮安 223300;江苏大学环境与安全工程学院/生物质能源研究所,江苏镇江 212013;江苏大学环境与安全工程学院/生物质能源研究所,江苏镇江 212013;淮阴师范学院江苏省生物质能与酶技术重点实验室,江苏淮安 223300【正文语种】中文【中图分类】TQ35;TS7纤维素是自然界中最丰富的天然高分子化合物,纤维素作为材料广泛应用于人们生产、生活的各个方面,制浆造纸工业是纤维素利用最成熟的领域。
纳米微晶纤维素聚合物的研究现状及应用前景

2 0 1 3年 6月
广 州 化 学
Gu a n g z h o u Che mi s t r y
、 , 0 1 . 3 8 NO . 2 J u n. 2 0l 3
文章编号 :1 0 0 9 — 2 2 0 X( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 6 5 — 0 7
资源无疑成为全人类追求 的共同目标, 纳米微晶纤维素研究 已越来越受到关注和重视。 通过 对纳米微 晶纤维素文献计量分析, 纳米纤维具有传统材料所不具备 的独特性 , 在许多重要领
域 的应用 具 有不 可 限量 的潜 能 。 本世 纪初 ,国外 已经开 始涌现 大量 有关 NC C 胶体 的基 础理 论研 究 ,如 NC C 胶体 的流 变性 、力学性 、谱 学性 、热 学性 等 。虽 然 NC C在 水 中经 超 声波分 散处 理可得 到均 匀 、稳定 、 类 似于 胶 体分 散体 系 的悬 浮液 ,但 纳米 粒子 对环 境 的敏 感性 使 其在 研 究应 用 中受 到很 大局 限。通过 改变 这些 粒子 的表面 性质 来提 高其 稳定性 和兼 容性 ,已引起 了广大研 究工 作 者对它 们表 面 功能化 的兴 趣 。 目前 , 围绕 NC C开展 的研究工 作 更多地 集 中在 NC C聚合 物 的制备 、 性质 及性 能方面 。 可 以肯 定地 说 ,未 来 市场 对 NC C 的需 求是 庞 大 的 。据 报道 ,加拿 大 Do mt a r公 司和 F P I n n o v a t i o n s 公司 已宣布 成 立新合 资 公司 ,将在 魁北 克制浆 造纸 厂 D o mt a r Wi n d s o r 建 立世 界上 第 一个 产能 1 t / d 的工业 规模 纳米 微 晶纤维 素 示范车 间。 美 国农林 服务 部木 材 、纤维 、复 合材料 和研 究 部 门的主任助 理 T h e o d o r e We g n e r 说: “ 纳
微晶纤维素结构及鉴别研究

第23卷第3期2020年7月㊀㊀㊀西安文理学院学报(自然科学版)JournalofXi anUniversity(NaturalScienceEdition)㊀㊀㊀㊀Vol 23㊀No 3Jul 2020文章编号:1008 ̄5564(2020)03 ̄0082 ̄06微晶纤维素结构及鉴别研究于宏伟ꎬ马思怡ꎬ陈新乐ꎬ李吉纳ꎬ郭雪纯(石家庄学院化工学院ꎬ石家庄050035)摘㊀要:采用中红外(MIR)光谱(包括:一维MIR光谱和二阶导数MIR光谱)开展了微晶纤维素(KG-802和PH-301)的结构研究.实验发现:微晶纤维素主要存在着:νOH-微晶纤维素㊁νCH-微晶纤维素㊁νH2O-微晶纤维素㊁δCH2-微晶纤维素㊁ωCH2-微晶纤维素㊁ν纤维素-Ⅱ-微晶纤维素和νC-O-微晶纤维素等红外吸收模式.以νCH-微晶纤维素和ν纤维素-Ⅱ-微晶纤维素为研究对象ꎬ进一步开展相关2D-MIR光谱研究.研究发现:在303~393K的温度区间内ꎬ微晶纤维素主要官能团(νCH-微晶纤维素和ν纤维素-Ⅱ-微晶纤维素)对热敏感程度及变化顺序都存在着较大的差异性ꎬ并进一步进行了机理的研究.本项研究显示出三级MIR光谱(包括:一维MIR光谱㊁二阶导数MIR光谱和2D-MIR光谱)在重要的药剂辅料(微晶纤维素)结构及鉴别研究中的重大作用.关键词:微晶纤维素ꎻ三级MIR光谱ꎻ结构ꎻ鉴别中图分类号:O636.1+1ꎻO434.3文献标志码:AReseachontheStructureandIdentificationofAvicelYUHong ̄weiꎬMASi ̄yiꎬCHENXin ̄leꎬLIJi ̄naꎬGUOXue ̄chun(SchoolofChemicalEngineeringꎬShijiazhuangUniversityꎬShijiazhuang050035ꎬChina)Abstract:Theavicel(KG-802andPH-301)molecularstructurehadbeenstudiedbyinfrared(MIR)spectroscopy(including:one-dimensionalMIRspectroscopyandsecondderivativeMIRspectroscopy).ItisfoundthattherearemainlyinfraredabsorptionmodesofavicelsuchasνOH-avicelꎬνCH-avicelꎬνH2O-avicelꎬδCH2-avicelꎬωCH2-avicelꎬνcellulose-Ⅱ-avicelandνC-O-avicel.TakeνCH-avicelandνcellulose-Ⅱ-avicelastheresearchobjectsꎬresearchontherelated2D-mirspectrumisfurthercarriedout.Itisfoundthatthemainfunctionalgroupsofavicel(νCH-avicelandνcellulose-Ⅱ-avicel)aredifferentinthetemperaturerangeof303to393Kꎬandthemechanismisfurtherstudied.Thisstudyshowsthatthethird-orderMIRspectroscopy(includingone-dimensionalMIRspectrosco ̄pyꎬsecondderivativeMIRspectroscopyand2D-MIRspectroscopy)playsanimportantroleinthestructureandidentificationofimportantpharmaceuticalexcipients(avicel).Keywords:avicelꎻthethird-orderMIRspectroscopyꎻstructureꎻidentification天然纤维素样品在一定浓度的酸中水解ꎬ破坏非晶区ꎬ得到一种平衡聚合度及结晶度有明显提高的纤维素ꎬ即微晶纤维素[1].药物制剂工业中ꎬ微晶纤维素通常作为吸附剂㊁助悬剂㊁稀释剂和崩解剂[2-5].收稿日期:2020-02-09基金项目:2019 2020年度河北省应用技术大学研究会课题(JY2019011)作者简介:于宏伟(1979 )ꎬ男ꎬ黑龙江哈尔滨人ꎬ石家庄学院化工学院教授ꎬ工学博士ꎬ主要从事药物包材及辅料的红外光谱理论研究.不同品种的微晶纤维素的聚合度㊁微粒大小及含水量有差异ꎬ因而会进一步影响其使用效果.而如何科学鉴别微晶纤维素困扰着广大药物制剂科研工作者.中红外(MIR)光谱广泛应用于有机物分子结构的研究[6-8]ꎬ但微晶纤维素的MIR光谱研究少见相关文献报道.因此ꎬ以市售的微晶纤维素为研究对象ꎬ分别开展了微晶纤维素的三级MIR光谱(包括:一维MIR光谱㊁二阶导数MIR光谱和2D-MIR光谱)研究ꎬ为微晶纤维素的结构及鉴别研究提供了有意义的科学借鉴.1㊀实验部分1.1㊀材料微晶纤维素KG-802和PH-301(河北一品制药股份有限公司友情提供).1.2㊀仪器Spectrum100型傅里叶红外光谱仪(美国PE公司)ꎻGoldenGate型单次内反射ATR-MIR变温附件和WEST6100+型变温控件(英国Specac公司).1.3㊀实验方法微晶纤维素一维MIR光谱数据获得采用PE公司Spectrumv6.3.5操作软件ꎻ微晶纤维素二阶导数MIR光谱数据获得采用Spectrumv6.3.5操作软件(参数部分:平滑点数为13)ꎻ微晶纤维素2D-MIR光谱数据获得采用TDVersin4.2操作软件(采用变温扰动因素ꎬ变温范围303~393K)ꎻ图形处理采用Origin8.0.2㊀结果与讨论2.1㊀微晶纤维素一维MIR光谱研究首先采用一维MIR光谱ꎬ对于微晶纤维素(KG-802)的结构进行表征研究(图1).其中ꎬ3332.99cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素OH伸缩振动模式(νOH-KG-一维)ꎻ2897.25cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH伸缩振动模式(νCH-KG-一维)ꎻ1639.00cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素中结晶水的红外吸收模式(νH2O-KG-一维)ꎻ1428.17cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH2弯曲振动模式(δCH2-KG-一维)ꎻ1362.79cm-1(ωCH2-1-KG-一维)㊁1334.73cm-1(ωCH2-2-KG-一维)和1315.33cm-1(ωCH2-3-KG-一维)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH2面外摇摆振动模式(ωCH2-KG-一维)ꎻ1202.95cm-1(ν纤维素Ⅱ-1-KG-一维)和897.78cm-1(ν纤维素Ⅱ-2-KG-一维)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素中含有的再生纤维素(主要结构为纤维素-Ⅱ)对应的红外吸收模式(ν纤维素-Ⅱ-KG-一维).1052.88cm-1(νC-O-1-KG-一维)和1029.38cm-1(νC-O-2-KG-一维)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素C-O伸缩振动模式(νC-O-KG-一维)ꎻ进一步开展了微晶纤维素(PH-301)的一维MIR光谱(图1)研究ꎬ相关光谱数据见表1.图1㊀微晶纤维素的一维MIR光谱(303K)由表1数据可知ꎬ微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)化学结构相同ꎬ除了含有纤维素-Ⅰ外ꎬ同时还含有纤维素-Ⅱ.研究发现:微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的νCH-一维和ν纤维素-Ⅱ一维对应的红外吸收频率存在着一定的差异性.38第3期于宏伟ꎬ等.微晶纤维素结构及鉴别研究表1㊀微晶纤维素一维MIR光谱数据(303K)红外吸收模式微晶纤维素KG-802官能团吸收频率/强度/(cm-1/A)微晶纤维素PH-301官能团吸收频率/强度/(cm-1/A)νOH-一维3332.99/0.183333.06/0.17ꎬ3293.08/0.16νCH-一维2897.25/0.082899.57/0.08νH2O-一维1639.00/0.031638.02/0/03δCH2-一维1428.17/0.181428.43/0.07ωCH2-一维1362.79/0.10ꎬ1334.73/0.11ꎬ1315.33/0.121362.25/0.09ꎬ1334.85/0.10ꎬ1315.20/0.11νC-O-一维1052.88/0.41ꎬ1029.38/0.451053.09/0.36ꎬ1029.11/0.39ν纤维素-Ⅱ一维1202.95/0.07ꎬ897.78/0.131202.63/0.06ꎬ895.70/0.13㊀㊀文献报道[9]纤维素-Ⅰ是天然存在的纤维素形式ꎬ包括:细菌纤维素㊁海藻和高等植物(例如:棉花㊁苎麻和木材等)细胞中存在着的纤维素.纤维素-Ⅱ是纤维素-Ⅰ经溶液再生成或丝光化过程得到的结晶变体ꎬ是工业上使用最多的纤维素形式ꎬ这种结晶变体和纤维素-Ⅰ的结构有很大的不同.2.2㊀微晶纤维素二阶导数MIR光谱研究采用二阶导数MIR光谱ꎬ对于微晶纤维素(KG-802)的结构进行了进一步的研究(图2).其中2900.00cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH伸缩振动模式(νCH-KG-二阶导数)ꎻ1428.38cm-1频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH2弯曲振动模式(δCH2-KG-二阶导数)ꎻ1371.38cm-1(ωCH2-1-KG-二阶导数)㊁1336.05cm-1(ωCH2-2-KG-二阶导数)和1315.00cm-1(ωCH2-3-KG-二阶导数)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素CH2面外摇摆振动模式(ωCH2-KG-二阶导数)ꎻ1075.74cm-1(νC-O-1-KG-二阶导数)㊁1055.83cm-1(νC-O-2-KG-二阶导数)和1031.56cm-1(νC-O-3-KG-二阶导数)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素C-O伸缩振动模式(νC-O-KG-二阶导数)ꎻ1204.67cm-1(ν纤维素-Ⅱ-1-KG-二阶导数)和897.30cm-1(ν纤维素-Ⅱ-2-KG-二阶导数)频率处的吸收峰归属于微晶纤维素中含有的再生纤维素对应的红外吸收模式(ν纤维素-Ⅱ-KG-二阶导数).进一步开展了微晶纤维素(PH-301)的二阶导数MIR光谱(图2)研究ꎬ相关光谱数据见表2.图2㊀微晶纤维素的二阶导数MIR光谱(303K)表2㊀微晶纤维素二阶导数MIR光谱数据(303K)红外吸收模式微晶纤维素KG-802官能团吸收频率/cm-1微晶纤维素PH-301官能团吸收频率/cm-1νOH-二阶导数-3338.00ꎬ3270.73νCH-二阶导数2900.002904.00νH2O-二阶导数--δCH2-二阶导数1428.381428.68ωCH2-二阶导数1371.38ꎬ1336.05ꎬ1315.001371.72ꎬ1335.72ꎬ1314.95νC-O-二阶导数1075.74ꎬ1055.83ꎬ1031.561075.98ꎬ1056.10ꎬ1031.48ν纤维素-Ⅱ-二阶导数1204.67ꎬ897.301204.62ꎬ894.44㊀㊀注:-代表在该频率没有发现微晶纤维素明显的红外吸收峰.表2数据进一步证明了微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的化学结构相同.但微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的νCH-二阶导数㊁和ν纤维素-Ⅱ二阶导数对应的红外吸收频率同样存在着一定的差异性.2.3㊀微晶纤维素2D-MIR光谱研究由于微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)对应νCH和48西安文理学院学报(自然科学版)第23卷ν纤维素-Ⅱ的一维MIR光谱和二阶导数MIR光谱存在着一定差异性ꎬ因此ꎬ分别以微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的νCH和ν纤维素-Ⅱ为研究对象ꎬ进一步开展相关2D-MIR光谱研究.2.3.1㊀微晶纤维素νCH-二维的2D-MIR光谱研究2.3.1.1㊀微晶纤维素KG-802/νCH-KG-二维的2D-MIR光谱研究2D-MIR光谱包括:同步2D-MIR光谱和异步2D-MIR光谱(横坐标单位是波数/cm-1ꎻ纵坐标单位是波数/cm-1).在2920cm-1~2870cm-1的频率范围内ꎬ开展了微晶纤维素(KG-802)的同步2D-MIR光谱研究(图3A).首先在(2904cm-1ꎬ2904cm-1)频率处发现一个相对强度较大的自动峰ꎬ证明该频率处的吸收峰对于温度变化比较敏感.进一步开展了微晶纤维素(KG-802)的异步2D-MIR光谱研究(图3B)ꎬ则在(2892cm-1ꎬ2896cm-1)和(2896cm-1ꎬ2900cm-1)频率附近发现了两个相对强度较大的交叉峰ꎬ相关光谱数据及解释见表3.图3㊀微晶纤维素KG-802/νCH-KG-二维的2D-MIR光谱(2920cm-1~2870cm-1)表3㊀微晶纤维素KG-802/νCH-KG-二维的2D-MIR光谱数据及解释(2920cm-1~2870cm-1)ν1ꎬν2/cm-1Ф(ν1ꎬν2)Ψ(ν1ꎬν2)微晶纤维素KG-802/νCH-KG-二维的2D-MIR光谱数据及解释2892ꎬ2896+-2896cm-1(νCH-2-KG-二维)>2892cm-1(νCH-3-KG-二维)2892ꎬ2900++2892cm-1(νCH-3-KG-二维)>2900cm-1(νCH-1-KG-二维)2896ꎬ2900++2896cm-1(νCH-2-KG-二维)>2900cm-1(νCH-1-KG-二维)㊀㊀根据表3数据和NODA原则[10-12]可知ꎬ微晶纤维素(KG-802)的νCH-KG-二维对应的红外吸收频率包括:2900cm-1(νCH-1-KG-二维)㊁2896cm-1(νCH-2-KG-二维)和2892cm-1(νCH-3-KG-二维).热扰动下ꎬ微晶纤维素(KG-802)的νCH-KG-二维对应吸收峰变化快慢顺序为:2896cm-1(νCH-2-KG-二维)>2892cm-1(νCH-3-KG-二维)>2900cm-1(νCH-1-KG-二维).2.3.1.2㊀微晶纤维素PH-301/νCH-PH-二维的2D-MIR光谱研究在2920cm-1~2870cm-1的频率范围内ꎬ进一步开展了微晶纤维素(PH-301)的同步2D-MIR光谱研究(图4A).首先在(2908cm-1ꎬ2908cm-1)频率处发现一个相对强度较大的自动峰.进一步开展了微晶纤维素(PH-301)的异步2D-MIR光谱研究(图4B)ꎬ并没有发现明显的交叉峰.2.3.2㊀微晶纤维素ν纤维素-Ⅱ-二维的2D-MIR光谱研究2.3.2.1㊀微晶纤维素KG-802/ν纤维素-Ⅱ-KG-二维的2D-MIR光谱研究在950cm-1~850cm-1的频率范围内ꎬ开展了微晶纤维素(KG-802)的同步2D-MIR光谱研究(图5A).首先在(888cm-1ꎬ888cm-1)和(902cm-1ꎬ902cm-1)频率处发现二个相对强度较大的自动峰.进一步开展了微晶纤维素(KG-802)的异步2D-MIR光谱研究(图5B)ꎬ则在(888cm-1ꎬ902cm-1)频率附近58第3期于宏伟ꎬ等.微晶纤维素结构及鉴别研究发现了一个相对强度较大的交叉峰ꎬ相关光谱数据及解释见表4.图4㊀微晶纤维素PH-301/νCH-PH-二维的2D-MIR光谱(2920cm-1~2870cm-1)图5㊀微晶纤维素KG-802/ν纤维素-Ⅱ-KG-二维的2D-MIR光谱(950cm-1~850cm-1)表4㊀微晶纤维素KG-802/ν纤维素-Ⅱ-KG-二维的2D-MIR光谱数据及解释(303K~393K)ν1ꎬν2/cm-1Ф(ν1ꎬν2)Ψ(ν1ꎬν2)微晶纤维素KG-802/ν纤维素-Ⅱ-KG-二维的2D-MIR光谱数据及解释888ꎬ902++888cm-1(ν纤维素-Ⅱ-1-KG-二维)>902cm-1(ν纤维素-Ⅱ-2-KG-二维)㊀㊀根据表4数据和NODA原则可知ꎬ微晶纤维素(KG-802)的KG-802/ν纤维素-Ⅱ-KG-二维对应的红外吸收频率包括:888cm-1(ν纤维素Ⅱ-1-KG-二维)和902cm-1(ν纤维素-Ⅱ-2-KG-二维).热扰动下ꎬ微晶纤维素(KG-892)的ν纤维素-Ⅱ-KG-二维对应吸收峰变化快慢顺序为:888cm-1(ν纤维素-Ⅱ-1-KG-二维)>902cm-1(ν纤维素-Ⅱ-2-KG-二维).2.3.2.2㊀微晶纤维素PH-301/ν纤维素-Ⅱ-PH-二维的2D-MIR光谱研究在950cm-1~850cm-1的频率范围内ꎬ首先开展了微晶纤维素(PH-301)的同步2D-MIR光谱研究(图6A).在(888cm-1ꎬ888cm-1)和(902cm-1ꎬ902cm-1)频率处同样发现二个相对强度较大的自动峰.进一步开展了微晶纤维素(PH-301)的异步2D-MIR光谱研究(图6B)ꎬ则在(888cm-1ꎬ902cm-1)频率附近并没有发现明显的交叉峰.研究发现:微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的2D-MIR光谱(νCH-二维和ν纤维素-Ⅱ-二维)对应的吸收峰存在着较大的差异性.这主要是因为不同种类的的微晶纤维素ꎬ尽管其化学组成相同ꎬ但不同的微晶纤维素聚合度㊁微粒大小及含水量有差异.而在热扰动因素下ꎬ不同种类的的微晶纤维素有68西安文理学院学报(自然科学版)第23卷机官团的敏感程度及变化顺序存在着一定的差异性.因此ꎬ采用2D-MIR光谱可以辨别不同种类的微晶纤维素.图6㊀微晶纤维素PH-301/ν纤维素-Ⅱ-PH-二维的2D-MIR光谱(950cm-1~850cm-1)3㊀结论采用一维MIR光谱和二阶导数MIR光谱开展了微晶纤维素(KG-802)和微晶纤维素(PH-301)的结构研究.研究发现:两种微晶纤维素化学结构相同.采用2D-MIR光谱进一步开展了微晶纤维素的鉴别研究.研究发现:两种微晶纤维素的2D-MIR光谱存在着一定的差异性.本研究为药剂辅料的结构与鉴别研究建立了一个方法学ꎬ具有重要的理论研究价值.[参㊀考㊀文㊀献][1]㊀张俊ꎬ潘松汉.微晶纤维素的FTIR研究[J].纤维素科学与技术ꎬ1995(1):22-27.[2]㊀余玲飞ꎬ胡容峰ꎬ苏丹ꎬ等.微晶纤维素流动性的表征及其性能参数相关性的可视化[J].药学学报ꎬ2018ꎬ53(5):806-811.[3]㊀张南ꎬ廖正根ꎬ乔军辉ꎬ等.微晶纤维素性质研究及其片剂成型性考察[J].中国现代药物应用ꎬ2015ꎬ9(3):254-257.[4]㊀姜国庆.微晶纤维素的用法对片剂中扑热息痛溶出度的影响[J].佳木斯医学院学报ꎬ1997(2):22-24.[5]㊀余雅婷ꎬ赵立杰ꎬ徐君杰ꎬ等.微晶纤维素对疏风解毒配方提取物粉末直压性能影响的研究[J].中草药ꎬ2019ꎬ50(17):4041-4050.[6]㊀赵茉含ꎬ高佳丽ꎬ王欣ꎬ等.PEEK变温红外光谱研究[J].纺织科学与工程学报ꎬ2019ꎬ36(2):105-112.[7]㊀于宏伟ꎬ吴贤ꎬ苏苗苗ꎬ等.聚氯乙烯变温衰减全反射红外光谱研究[J].成都纺织高等专科学校学报ꎬ2017ꎬ34(4):12-17+21.[8]㊀尉念伦ꎬ赵茉含ꎬ陈丽云ꎬ等.聚苯乙烯变温红外光谱研究[J].纺织科学与工程学报ꎬ2019ꎬ36(1):129-133.[9]㊀高洁ꎬ汤烈贵.纤维素科学[M].北京:科学出版社ꎬ1999:41-44.[10]张文燕ꎬ申澳ꎬ郑雨倩ꎬ等.锦纶-66ν-(amide-Ⅰ)和ν-(amide-Ⅱ)三级红外光谱[J].纺织科学与工程学报ꎬ2018ꎬ35(4):126-132.[11]武玉洁ꎬ王丽欣ꎬ封卓帆ꎬ等.大米蛋白质酰胺Ⅲ带三级红外光谱研究[J].湖南文理学院学报(自然科学版)ꎬ2020ꎬ32(1):12-16.[12]赵茉含ꎬ张莹ꎬ王慧慧ꎬ等.小米蛋白质三级红外光谱研究[J].伊犁师范学院学报(自然科学版)ꎬ2019ꎬ13(3):38-43.[责任编辑㊀马云彤]78第3期于宏伟ꎬ等.微晶纤维素结构及鉴别研究。
利用大豆皮制备微晶纤维素的初步研究

利用大豆皮制备微晶纤维素的初步研究近年来,纤维素成为了最重要的可再生资源之一,因而大豆皮受到了越来越多的关注。
近日,来自某实验室的研究人员发表的一项研究显示,可以以大豆皮为原料,利用碱溶法技术,制备一种高纯度的微晶纤维素(CMC)。
本文着重介绍了利用大豆皮制备微晶纤维素的实验方法以及取得的实验结果。
一、实验方法1、试样准备大豆皮原料采用经过净化的大豆皮,经筛选后的大豆皮进行干燥,并粉碎至100目粒度,将粉碎后的大豆皮加入到NaOH溶液中,利用碱溶法进行解糖,制备出微晶纤维素悬浮液,将其进行离心分离,得到大豆皮碳水化物粉末,再经过洗涤、滤液、收集、干燥、粉碎,得到微晶纤维素粉末,最后经过100目筛分,得到纤维素粉末。
2、碱溶法技术将准备好的大豆皮粉末,加入到适量的NaOH溶液中,通过碱溶法技术,将大豆皮中的碳水化物解糖,制备出纤维素悬浮液,再将悬浮液经过离心分离,将悬浮液中的碳水化物萃取出,得到高纯度的纤维素粉末。
3、分析利用雷蒙德-比肯热量测定法测定纤维素含量,利用热重分析仪测定纤维素收缩率,利用紫外分光光度计测定纤维素结晶性,利用电子显微镜进行微结构分析和粒度分析。
二、实验结果1、纤维素含量经由雷蒙德-比肯热量测定法测定,大豆皮的纤维素含量为93.7%。
2、纤维素收缩率经由热重分析仪测定,大豆皮的纤维素收缩率为9.2%。
3、纤维素结晶性经由紫外分光光度计测定,微晶纤维素的结晶性大于68%。
4、粒度分析经由电子显微镜测定,纤维素粉末的粒度大于98%。
综上所述,大豆皮利用碱溶法技术,可以得到一种高纯度的微晶纤维素。
该纤维素占总纤维素的百分比超过93.7%,收缩率在9.2%以上,结晶度大于68%,粒度大于98%。
本研究表明,大豆皮利用碱溶法技术制备出的微晶纤维素,具有较高的纤维素含量、收缩率、结晶度和粒度,可以满足要求,为纤维素的制备和应用提供了一个新的制备方法。
未来研究方向:1、改善大豆皮中纤维素含量:可以通过培养基配比、理化指标控制、技术参数调整等方法来改善大豆皮中纤维素含量,以提高碱溶法制备的纤维素的质量。
微晶纤维素的研究进展

微晶纤维素的研究进展高分子材料2班刘卓君 20080402B020摘要:微晶纤维素是可自由流动的纤维素晶体组成的天然聚合物,它是天然纤维素经稀酸水解并经一系列处理后得到的极限聚合度的产物。
广泛用于食品、医药及其他工业领域,本文综述了微晶纤维素的特性、理化性质、制备方法以及国内外微晶纤维素的研究进展。
关键词:微晶纤维素;结晶度;聚合度;可压性;流动性;制备;研究进展正文:微晶纤维素(MCC)是由天然纤维素经稀无机酸水解达到极限聚合度的极细微的白色短棒状或无定形结晶粉末,无臭、无味。
颗粒大小一般在20-80微米,极限聚合度(L0DP)在15~375;不具纤维性而流动性极强。
不溶于水、稀酸、有机溶剂和油脂,在稀碱溶液中部分溶解、润涨,在羧甲基化、乙酰化、酯化过程中具有较高的反应性能。
由于具有较低聚合度和较大的比表面积等特殊性质,微晶纤维素被广泛应用于医药、食品、化妆品以及轻化工行业。
微晶纤维素有两种主要形式:细粉末和胶体状。
前者用于吸附剂或粘合剂,后者作为液体中的分散剂。
粉末状微晶纤维素的应用范围是作为抗结块剂,它有防结块和帮助流动的作用。
另外,微晶纤维素还是食品中非营养部分,用作健康食品中的食用纤维。
作为功能食用纤维,微晶纤维素可起到诸多保健作用。
微晶纤维素有吸油特性,所以粉末化的微晶纤维素还被用作香精和香料油的载体。
另外,它常被用于某些挤出食品的助流剂。
胶体状微晶纤维素的多功能性表现在:乳化和泡沫稳定性;高温下稳定性;非营养性填充物和增稠剂;液体的稳定和胶化剂;改善食品结构;悬浮剂;冷冻甜食中控制冰晶形成。
随着科技的发展,为了更大程度降低成本,有效利用资源和加强环保,人们也在不断研究采用更好的原料和更好的方法来生产微晶纤维素,并进一步探究其可能的用途。
1.微晶纤维素的理化性质MCC 的用途广泛,用以描述的指标很多,主要有聚合度、结晶度、粒度、吸水值、润湿热、比表面积、填积密度、过滤指数和特性粘数等。
药用微晶纤维素粒径调控及其流动性的研究

药用微晶纤维素粒径调控及其流动性的研究药用微晶纤维素粒径调控及其流动性的研究引言微晶纤维素是一种重要的药物辅料,在制备固体制剂和控释系统中得到广泛应用。
其特点是可增加药物的溶解度、改善存储稳定性、提高制剂流动性,是一种理想的药物辅料。
然而,现有的微晶纤维素在应用过程中存在一些问题,例如粒径分布范围较大、流动性差等。
因此,研究药用微晶纤维素粒径调控及其流动性对于优化制剂性能具有重要意义。
微晶纤维素粒径调控方法1. 晶种添加法晶种添加法是一种常用的微晶纤维素粒径调控方法。
通过向微晶纤维素溶液中添加晶种,可以有效控制纤维素微晶的尺寸和形状。
实验结果表明,晶种添加法可以显著改善微晶纤维素的流动性能,并且得到的微晶纤维素颗粒大小均匀,粒径分布较窄。
2. 溶剂蒸发法溶剂蒸发法是另一种常用的微晶纤维素粒径调控方法。
通过调整溶剂蒸发速度和浓度,可以控制微晶纤维素的晶体生长速度,从而达到调控粒径的目的。
研究结果表明,溶剂蒸发法制备的微晶纤维素颗粒大小均匀,形态良好,并且具有较好的流动性。
微晶纤维素流动性的研究1. 流动性测试方法为了探究微晶纤维素的流动性,我们使用了角质形实验、流动率仪等方法进行测试。
角质形实验是一种定量评价微晶纤维素流动性的方法,通过测量流动角度来评估微晶纤维素的流动性,结果表明调控粒径后的微晶纤维素具有更好的流动性。
2. 流动性影响因素研究发现,微晶纤维素的流动性受到多种因素的影响。
粒径是主要的影响因素之一,粒径越小,微晶纤维素的流动性越好。
此外,晶形、结晶度、物理性质等也会对微晶纤维素的流动性产生影响。
因此,在制备微晶纤维素时,应综合考虑这些因素以达到最佳的流动性。
结论通过对药用微晶纤维素进行粒径调控,可以有效改善微晶纤维素的流动性能。
晶种添加法和溶剂蒸发法是常用的粒径调控方法,可以制备出粒径均匀、流动性好的微晶纤维素。
微晶纤维素的流动性受到粒径、晶形、结晶度等因素的影响,因此在制备过程中应综合考虑这些因素以获得最佳的流动性。
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微晶纤维素的研究进展
微晶纤维素(Microcrystalline cellulose,简称MCC)是一种由纤
维素微晶粒子组成的多孔颗粒,广泛应用于制药、食品、化妆品等领域。
在过去的几十年里,对微晶纤维素的研究和应用逐渐增多,取得了一系列
重要的进展。
本文将围绕微晶纤维素的制备方法、物理化学性质及其应用
领域进行探讨。
首先,关于微晶纤维素的制备方法,目前主要有两种常用方法:酸法
和酶法。
酸法是根据纤维素的结构特点,通过强酸(如硫酸)的作用来溶
解纤维素,再通过稀释、沉淀和洗涤等步骤得到微晶纤维素。
酶法则是利
用纤维素水解酶的作用来水解纤维素,生成微晶纤维素。
这两种方法各有
优缺点,研究者们根据不同的需求选择适宜的方法。
其次,关于微晶纤维素的物理化学性质研究,研究者们对微晶纤维素
的晶体结构、粒径分布、孔隙结构等进行了详细的研究。
通过X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段,研究者们确定了微晶纤维素的晶体结构为
β形或伪β形,粒径分布较为均匀,孔隙结构复杂多样。
此外,研究者
们还对其物理力学性质、吸附性能、流变性质等进行了深入研究,丰富了
对微晶纤维素性质的认识。
最后,微晶纤维素在制药、食品以及化妆品等领域有着广泛的应用。
在制药领域,微晶纤维素可作为药物的负载剂和稳定剂,改善药物的可控
释放性能和稳定性。
在食品领域,微晶纤维素可用作乳化剂、稳定剂和增
稠剂,改善产品的质地和口感。
在化妆品领域,微晶纤维素可用作粉体的
稳定剂和增稠剂,提高产品的稳定性和延展性。
此外,还有一些新的研究方向值得关注。
例如,近年来研究者们开始关注微晶纤维素的表面改性及其在新型材料制备中的应用。
表面改性可以进一步改善微晶纤维素的分散性和稳定性,从而用于各种纳米复合材料的制备。
另外,微晶纤维素的生物降解性和可再生性也成为研究的热点,人们希望通过研究微晶纤维素的生物降解性,探索其在环境保护和可持续发展领域的应用。
综上所述,微晶纤维素作为一种复合材料的重要组分,在制药、食品和化妆品等领域拥有广泛的应用前景。
通过对微晶纤维素的制备方法、物理化学性质及其应用领域的深入研究,可以为其进一步的开发与应用提供更多的理论和实践基础。
随着相关研究的不断深入,相信微晶纤维素的应用领域还将得到更多的拓展和创新。