钯基催化剂解聚落叶松原花青素的研究

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leec208
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
原花青素是植物中最重要的次生代谢产物之一,有着丰富的可再生原料来源,是可以发展成多种功能性化学品的有前景的植物产物原料。但是由于原花青素的聚合度高,分子量大等缺点,使得其在应用领域上受到很大限制。本文以Pd/C-SO3H,Pd/SO42-/ZrO2为催化剂,对原花青素进行催化氢解,以解聚产物的平均聚合度和解聚产率作为评价催化解聚效果的指标,并将解聚产物与高分子材料复合制备成新型热致型导电形状记忆材料。开展的研究工作如下:将活性炭磺化为C-SO3H,采用还原法将Pd负载于C-SO3H骨架内,利用此多功能复合催化剂催化解聚浸提法提取出的落叶松树皮原花青素。经X-射线衍射仪(XRD)、物理吸附分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TG)表征及稳定性测试后,发现催化剂Pd/C-SO3H制备成功,并且具有很好的热稳定性、循环使用性及耐酸碱稳定性。在实验范围内,最佳解聚条件为:反应温度220℃,反应时间2h,氢气压力5MPa,催化剂用量为0.25%(g/mL),此时解聚产物的平均聚合度为3.14,解聚产率为55.58%。紫外光谱分析(UV)、红外光谱分析(FTIR)、核磁氢谱分析(1H NMR)表明,解聚产物仍为缩合类黄烷醇多酚结构,解聚前后基本结构单元一致,并未发生变化,主要的断键方式是C4-A8键发生断裂。X射线光电子能谱(XPS)及电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析表明,解聚产物中Pd的含量微少,符合国家食品安全标准。抗氧化性能实验表明,解聚产物的抗氧化性不仅强于解聚前,还强于常见的抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),解聚产物对DPPH·自由基的清除率可达到77.1%,对ABTS·自由基的清除率可达到98.4%。将八水氧氯化锆水解为Zr(OH)4,继而硫酸化为SO42-/ZrO2载体,采用还原法将Pd负载于SO42-/ZrO2骨架内,利用此多功能复合催化剂催化解聚落叶松树皮原花青素。经X-射线衍射仪(XRD)、比表面积分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、热重分析仪(TG)表征及稳定性测试后,发现催化剂Pd/SO42-/ZrO2制备成功,并且具有比Pd/C-SO3H更优异的热稳定性、循环使用性及耐酸碱稳定性。在实验范围内,较优解聚工艺条件为:反应温度220℃,反应时间3h,氢气压力5MPa,催化剂用量为0.25%(g/mL),此时解聚产物的平均聚合度为1.91,解聚产率为74.46%。紫外光谱(UV)分析、分子量分布(GPC)分析表明,解聚产物分子量有明显下降,仍为缩合类黄烷醇多酚结构,基本结构单元未被破坏。还原能力、DPPH.、ABTS·自由基清除能力等实验表明,解聚产物与解聚前原花青素的抗氧化性能均强于抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT),解聚产物对DPPH·自由基的清除率可达到89.5%,对ABTS·自由基的清除率可达到99.2%。最后,将解聚产物与丁腈橡胶(NBR)进行溶剂共混,开发出一种具有热响应效应的可导电的形状记忆材料(L-NBR),该材料可以在高于玻璃化转化温度(50℃)的条件下重复变形和恢复。随着解聚产物含量的增加,L-NBR的玻璃化转化温度逐渐升高;经红外光谱分析(FTIR)表明解聚产物与丁腈橡胶之间发生了化学交联;当解聚产物含量为20%时,L-NBR的形状记忆效果最佳,力学拉伸性能,耐老化和抗紫外效果最好。热重(TG)分析表明L-NBR大大提升了解聚产物的热稳定性。此外,在L-NBR表面涂覆一层银纳米颗粒以赋予其导电性,L-NBR经多次扭曲恢复,其导电性与扭曲前相差无几,说明新型热致型导电形状记忆材料制备成功。该材料可以拉伸,可以扭曲,不仅是电导体,能保持橡胶弹性体的物理性质,并且具备原花青素优异的抗氧化性和抗紫外性,可应用于现代仿真机器人的电子皮肤和智能组件。
其他文献
非晶合金具有优异的力学、物理和化学等性能,近年来,一直得到了广泛的关注和研究。非晶合金的形成主要受到动力学与热力学两个方面因素的影响,而粘度是影响非晶形成的一个重
铀是重要的国家战略资源,随着技术的革新,应用领域也越来越广泛。目前关于开采铀矿的方法不一,其中地浸生产工艺由于其建设周期短,生产成本低,资源利用率高,安全性好成为我国
白羊岭矿为高瓦斯矿井,开采煤层为高硫无烟煤,一旦发生自燃,伴生采空区瓦斯燃烧和爆炸的危险,是长期制约安全生产的主要矛盾之一。为了更好防控白羊岭矿煤自燃灾害的发生与发
湖泊生态系统在扩展生物多样性上的作用至关重要。细菌同时作为分解者和消费者参与者湖泊内物质的循环与能量流动,在维持生态系统多样性上起到关键作用。为了获取并探究程海
水泥稳定碎石基层在道路工程中应用较为普遍,基层整体性的好坏直接影响到道路在使用过程中的各种性能,在实际施工过程中,通过对取出芯样的分析来评价水稳碎石基层整体性状况
随着科技的发展与人工智能时代的到来,人们对汽车需求不再简简单单的遮风挡雨,功能化、科技感、流线感、舒适感、运动感已经成为了人们购车的选择点。功能化的增加,舒适感的改善,运动感的提高,也对整车发动机舱内的结构与布置提高出了更高的要求。发动机舱作为汽车主要零部件最为集中的区域,舱内热流流动特性不仅仅影响着内流阻力,同时还影响着一些重要零部件(如发动机、ECU、传感器等)的工作性能和整车的性能。汽车动力
随着经济的高速发展,交通量日益增大,交通运输网需进行扩大与完善。西南地区崇山峻岭,地势起伏不定,为沟通各城市,需修建桥梁来跨越山体。此时位于山体的桥墩及桩基不仅要承受上部结构传来的荷载,还要受到边坡土体产生的侧向土压力作用,从而使得位于边坡条件下的桥墩及桩基处于一个复杂的受力环境中。目前对于将边坡与桥墩、桩基结合考虑的研究相对较少,且无完整的理论体系作为研究依据。为此,本文以一座处于高边坡条件下的
煤炭在使用前需要在选煤厂进行除杂、脱灰、脱硫等处理,以提高煤炭利用率和资源配置效率。然而,这一工艺过程会产生大量的噪声,严重影响了人们的正常生活。为了给职工和周围
基础设施对于一个国家的经济发展有着极大的促进作用,但在近年来中央严控地方政府债务的大背景下,基础设施项目资金缺口已无法再通过往常的政府直接融资方式得到满足。由此,具有能够借力社会资本扩充资金来源、减轻债务压力等诸多优势的PPP模式成为了当代中国直面基础设施建设领域国情现实的抉择。PPP模式取代政府传统投运模式提供公共基础设施项目的关键是在政府与社会资本方之间建立合理优化的风险分担机制,即通过风险转
分子自组装的基本过程是系统中的分子无序到有序聚集成纳米尺度的聚集体,利用分子自组装技术制备的功能化复合材料具有广泛的应用价值。水滑石(LDH)这类阴离子型层状材料因结