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纤维素是一种取之不尽、用之不竭的天然有机高分子化合物,利用纤维素制备纳米产物,不仅原料来源丰富,而且环境友好。TEMPO氧化制备纳米纤维素的方法,因其反应条件温和、反应高效以及选择性好等优点,在纳米纤维素制备领域得到广泛的关注。羧基含量是TEMPO氧化浆变成纳米纤维素的关键因素,也是TEMPO氧化效率的一个重要指标。为了减少对环境的污染,实现TEMPO氧化纤维素清洁生产,本文就循环使用催化体系对TEMPO氧化的影响进行研究,探究了TEMPO含量、无机盐浓度和氧化产物降解产物含量对循环体系氧化反应速率和羧基含量的影响。同时还就浆料浓度对氧化反应羧基含量和氧化浆成纸性能的影响进行了初步的探究。结果表明:1.该催化体系的滤液是可以实现循环利用。经循环四次后,羧基含量下降到初次反应的90%,次氯酸盐氧化剂消耗减缓,达到相近羧基含量时反应所需时间为初次反应的2.6倍。2.在循环溶液中部分补充TEMPO可提高反应性能,补充TEMPO的氧化体系反应速率和羧基含量都有一定程度的提升,说明循环体系中TEMPO部分被纸浆吸附,导致循环体系TEMPO催化剂减少,氧化性能下降。3.随着氧化反应体系循环次数的增加,体系中产生无机盐NaCl也不断累积。循环四次后,Na Cl浓度接近12%,反应时间延长为初次反应的两倍,羧基含量降低为初次反应的93%。4.用TEMPO氧化木聚糖代替循环滤液中累积的氧化降解的碳水化合物,碳水化合物对反应速率和羧基含量均有较明显的影响。5.实验通过反应体系中浆料浓度从1%增加到6%的过程中,氧化反应的速率下降了35%,羧基含量从1.55 mmol/g逐渐减小到1.0 mmol/g。氧化剂用量增加虽不能显著增加氧化反应速率,但氧化产物的羧基含量有所提高。6.实验通过改变酸碱度和抄造模式来探讨浆料的物理性能变化规律。氧化浆成纸的紧度:酸性/真空高温干燥>酸性/压榨自然干燥>碱性/真空高温干燥>碱性/压榨自然干燥;氧化浆成纸的抗张强度:碱性/真空高温干燥>碱性/压榨自然干燥>酸性/真空高温干燥>酸性/压榨自然干燥;氧化浆成纸的溶解度:碱性条件>酸性条件,压榨自然干燥>真空高温干燥。