氮氧自由基聚合物催化氧化纖維素及其納米化

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1、中圖分類號：TQ317.4密級：公開UDC：661學(xué)校代碼：10082碩士學(xué)位論文氮氧自由基聚合物催化氧化纖維素及其納米化論文作者：邢玉彬指導(dǎo)教師：劉少杰副教授校外指導(dǎo)教師：陳建波正高級工程師申請學(xué)位類別：工程碩士學(xué)科、領(lǐng)域：化學(xué)工程所在單位：化學(xué)與制藥工程學(xué)院答辯日期：2018年5月ClassifiedIndex：TQ317.4SecrecyRate：PublicizedUDC：661UniversityCode：10082DissertationfortheMasterDegreeNitroxidePolymersCatalyzedOxidationofCellulo

2、seandItsNanocrystallizationCandidate：XingYubinSupervisor:Prof.LiuShaojieAssociateSupervisor:SN.Engr.ChenJianboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ChemicalEngineeringEmployer：CollegeofChemical&PharmaceuticalEngineeringDateofOralExamination:May,2018河北科技大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所

3、呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日-----------------------------------------------------------------------------------------------------------河北科技大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)

4、校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)河北科技大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文?！醣Ｃ?，在年解密后適用本授權(quán)書。本學(xué)位論文屬于□不保密。(請在以上方框內(nèi)打“√”)學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：年月日年月日摘要在纖維素的選擇性催化氧化反應(yīng)中，2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）作為一種穩(wěn)定、高效、反應(yīng)條件溫和的催化劑引起了人們的廣泛關(guān)注。但是TEMPO價格昂貴，分子量小不易回收，且具有一定的

5、毒性，所以將TEMPO負(fù)載到有機或無機的基質(zhì)上，既保留其優(yōu)良的催化性能，又可以回收循環(huán)使用，具有重要的現(xiàn)實意義。本課題制備了含有氮氧自由基的嵌段共聚物和含有氮氧自由基的樹枝狀大分子。將含有氮氧自由基結(jié)構(gòu)單元的聚（甲基丙烯酸-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氮氧自由基酯）（PTMA）負(fù)載到具有良好溶解性和相轉(zhuǎn)移特性的聚乙二醇（PEG）上，得到兩親性的嵌段共聚物PEG-PTMA。以樹枝狀聚酰胺胺（PAMAM）為載體，將氮氧自由基負(fù)載上去得到樹枝狀大分子催化劑PAMAM-TEMPO。將這兩種大分子催化劑應(yīng)用于纖維素的選擇性催化氧化，并研究其催化性能和循環(huán)使用性能。嵌段共聚物PE

6、G-PTMA通過電子轉(zhuǎn)移活化再生催化劑原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ARGETATRP）的方法制備。先制備大分子引發(fā)劑，引發(fā)單體甲基丙烯酸2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯（TMPM）聚合，再由3-氯過氧苯甲酸氧化得到含有氮氧自由基的嵌段共聚物PEG-PTMA。將其作為催化劑用于纖維素的選擇性催化氧化，研究了反應(yīng)介質(zhì)、催化劑結(jié)構(gòu)等因素對其催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)使用等體積混合的乙腈-水作為反應(yīng)介質(zhì)性能最好，其催化效果可以達到小分子的73.2%，并且循環(huán)性能良好。PAMAM-TEMPO是以乙二胺和丙烯酸甲酯為原料，經(jīng)過重復(fù)Michael和酯氨解反應(yīng)，制備出1.0G和2.0G樹枝狀聚酰胺胺（P

7、AMAM），然后通過PAMAM伯胺基與4-氧-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基羰基間的縮合、還原反應(yīng)得到。研究了添加劑、還原劑種類對負(fù)載率的影響，結(jié)果表明加入乙酸可以有效提高氮氧自由基負(fù)載率，氰基硼氫化鈉和硼氫化鈉在此反應(yīng)中的還原能力相差不大。將制備得到的樹枝狀大分子PAMAM-TEMPO替代小分子TEMPO，在NaClO/NaBr水溶液體系中應(yīng)用于纖維素的選擇性催化氧化，研究了PAMAM代數(shù)、負(fù)載率對催化性能的影響，結(jié)果表明負(fù)載28%左右的1.0GPAMAM-TEMPO的催化效果最好，可以達到小分子TEMPO的水平。