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预辐照氧化淀粉与氨基甲酸淀粉酯的制备及其性能研究

作　者: 谭月萍
导　师: 唐双凌
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 氧化度分光光度法预辐照氧化淀粉氨基甲酸淀粉酯取代度胶合强度
分类号: TS231
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

淀粉具有极好的可再生性能和生物降解性能,其作为理想的绿色环保材料已成为生物化工的主要原料之一。为扩大淀粉的应用领域,对淀粉进行适当的改性如氧化、酯化等是必经的途径。氧化淀粉氧化程度的高低,直接影响其理化性能,因而对氧化淀粉类产品氧化度的研究有着重要的意义。本文根据氧化淀粉-碘复合物的吸收光谱特性,采用分光光度法测定氧化淀粉的氧化程度。以吸光度与氧化淀粉的羰基含量绘制工作曲线,并作出回归方程,得出两者之间的线性关系,建立了测定淀粉氧化程度的氧化淀粉-碘复合物分光光度法。分别以原玉米淀粉与经过剂量为10KGy,辐照时间为24h的60Co-γ射线辐照处理的辐照玉米淀粉为原料,H2O2为氧化剂,FeSO4-7H2O为催化剂制备氧化玉米淀粉。对影响反应的各种因素如H2O2用量、反应温度、反应时间以及催化剂用量等工艺参数进行了研究,获得了较优的反应条件。运用IR、XRD及DSC等分析手段分别对辐照淀粉、氧化淀粉及预辐照氧化淀粉进行了表征,发现利用辐照淀粉制备氧化淀粉相对原淀粉为原料而言,氧化效率只略有改善,效果不是特别理想。氧化玉米淀粉与尿素在催化剂氯化铵的作用下,固相反应制备氨基甲酸淀粉酯。氨基甲酸酯基的引入使产品具有吸湿、内增塑和络合功能,适用于纺织和造纸工业,且在环保方面有潜在的应用价值。本文利用氧化玉米淀粉作为原料制备氨基甲酸淀粉酯,与传统的玉米淀粉为原料相比,有效地提高了产品的氮含量、取代度、尿素的反应效率及产品的胶合强度。通过正交试验及单因素试验优化了合成条件。运用IR、XRD及DSC等分析手段对氨基甲酸淀粉酯进行表征。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
1 绪论  9-21
  1.1 淀粉的类型、性质及应用  9-11
    1.1.1 淀粉的类型与性质  9-10
    1.1.2 淀粉的应用  10-11
  1.2 辐射淀粉的研究进展及应用  11-13
    1.2.1 辐射淀粉概述  11
    1.2.2 ~(60)Co-γ辐射淀粉的机理及其影响因素  11-12
    1.2.3 ~(60)Co-γ辐射淀粉的应用  12-13
  1.3 氧化淀粉的研究进展及应用  13-16
    1.3.1 氧化淀粉的结构  13
    1.3.2 氧化淀粉的制备  13-14
    1.3.3 氧化淀粉的性质研究  14-16
    1.3.4 氧化淀粉的应用  16
  1.4 氨基甲酸酯化淀粉的研究进展及应用  16-19
    1.4.1 氨基甲酸淀粉酯的定义  16
    1.4.2 氨基甲酸淀粉酯的反应机理  16-17
    1.4.3 制备氨基甲酸淀粉酯的影响因素  17-19
    1.4.4 氨基甲酸淀粉酯的应用  19
    1.4.5 氨基甲酸淀粉酷的应用  19
  1.5 研究内容  19-21
    1.5.1 现有研究中的不足  19-20
    1.5.2 本论文研究的内容  20-21
2 淀粉氧化度的碘显色分光光度法测定  21-31
  2.1 引言  21
  2.2 实验部分  21-24
    2.2.1 实验试剂和仪器  21-22
    2.2.2 实验方法  22-24
  2.3 结果与讨论  24-29
    2.3.1 氧化淀粉的红外光谱  24-25
    2.3.2 羟胺法测定氧化淀粉羰基含量  25
    2.3.3 碘与淀粉(氧化淀粉)显色反应的吸收光谱  25-26
    2.3.4 显色时间对显色反应的影响  26-27
    2.3.5 I_2-KI标准液用量的影响  27-28
    2.3.6 吸光度与羰基含量的工作曲线  28-29
  2.4 本章小结  29-31
3 预辐照氧化淀粉的制备  31-41
  3.1 引言  31
  3.2 实验部分  31-32
    3.2.1 实验试剂和仪器  31-32
    3.2.2 实验方法  32
  3.3 结果与讨论  32-40
    3.3.1 正交试验优化合成条件  32-35
    3.3.2 制备预辐照氧化淀粉影响因素的研究  35-37
    3.3.3 原淀粉、辐照淀粉及氧化淀粉表征  37-40
  3.4 本章小结  40-41
4 氨基甲酸淀粉酯的合成  41-58
  4.1 引言  41
  4.2 实验部分  41-45
    4.2.1 实验试剂和仪器  41-42
    4.2.2 实验方法  42-45
  4.3 结果与讨论  45-57
    4.3.1 正交试验优化合成条件  45-48
    4.3.2 影响氧化玉米淀粉合成氨基甲酸淀粉酯的因素研究  48-55
    4.3.3 氨基甲酸淀粉酯的表征  55-57
  4.4 本章小结  57-58
5 结论与展望  58-60
  5.1 结论  58
  5.2 展望  58-60
致谢  60-61
参考文献  61-66

预辐照氧化淀粉与氨基甲酸淀粉酯的制备及其性能研究

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