一种高羧基含量纳米纤维素纤维及制备与应用

摘要

本发明属于生物质纳米材料技术领域，公开了一种高羧基含量纳米纤维素纤维及制备与应用。所述制备方法为：首先将纤维浆料用高碘酸钠在50℃～60℃温度下预处理0.5h～1.5h，然后加入亚氯酸钠溶液和醋酸溶液在30℃～50℃温度下反应1h～3h，再加入TEMPO、NaClO₂和NaClO，微波加热至55℃～65℃反应1～3h，最后经超声粉碎、冷冻干燥，得到所述高羧基含量纳米纤维素纤维。本发明使用高碘酸钠将纤维素C₂、C₃位上的羟基氧化为醛基，再通过亚氯酸钠将醛基氧化为羧基，通过TEMPO中性氧化体系选择性氧化C₆位上的羟基为羧基，大大提高了纤维的总羧基含量，所得产物可用于造纸中段废水的深度处理。

主权项

一种高羧基含量纳米纤维素纤维的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：(1)将绝干的浆板撕碎后浸入蒸馏水中，分散均匀得到浆料，然后加入高碘酸钠，搅拌条件下在50℃～60℃反应0.5h～1.5h，得到悬浮液为预处理浆料；(2)往步骤(1)所得预处理浆料悬浮液中直接加入亚氯酸钠溶液和醋酸溶液，搅拌混合均匀，于30℃～50℃温度下反应1h～3h，得到预氧化浆料；(3)往步骤(2)所得预氧化浆料中添加TEMPO、NaClO₂和NaClO，然后置于微波反应器中，微波加热至55℃～65℃，反应1～3h后终止反应，反应产物经洗涤、真空干燥，得到绝干氧化纤维素纤维；(4)取步骤(3)所得绝干氧化纤维素纤维配成质量浓度为0.6％～2％的悬浮液，然后将其置于超声波连续流细胞粉碎机中进行超声粉碎处理，得到的纳米纤维素纤维悬浮液，将悬浮液冷冻干燥，得到高羧基含量纳米纤维素纤维。