Смотрина, Татьяна Валерьевна. Влияние высокотемпературных воздействий на структурно-физическое состояние целлюлозы и ее сорбционные свойства

brief description

Смотрина, Татьяна Валерьевна. Влияние высокотемпературных воздействий на структурно-физическое состояние целлюлозы и ее сорбционные свойства : диссертация ... кандидата химических наук : 02.00.04.- Йошкар-Ола, 1998.- 149 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-2/9-X

На правах рукописи
Смотрина Татьяна Валерьевна
ВЛИЯНИЕ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
НА СТРУКТУРНО-ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ЕЕ
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА
02.00.04 - Физическая химия
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
кандидата химических наук
Научный руководитель: доктор химических наук,
профессор Ю.Б. Грунин
Йошкар-Ола - 1998
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
ЕЕ Молекулярно-кристаллическая структура целлюлозы 7
Е2. Особенности надмолекулярной и капиллярно-пористой
структуры целлюлозы, ее гидрофильные свойства 16
1.3. Влияние процессов деструкции на физико-химические свойства
целлюлозы 33
Выводы из обзора литературы и постановка задач экспериментальной части работы 47
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Объекты и методы исследований 49
2.2. Аппаратурный комплекс
2.2.1. Характеристики импульсных релаксометров ЯМР 52
2.2.2. Характеристики диффузометра ЯМР с импульсным
градиентом магнитного поля 54
2.3 Методики измерения времен ядерной магнитной релаксации и коэффициентов самодиффузии 57
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Влияние степени кристалличности целлюлозы на процессы ее термической деструкции 67
3.2. Изучение импульсным методом ЯМР структурных изменений
целлюлозы в результате термического воздействия 79
3.3. Изучение гидрофильных свойств термически обработанной
целлюлозы 91
3.4. Изучение самодиффузии низкомолекулярных веществ в образцах
целлюлозы методом ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля 107
з
3.5. Влияние степени помола на структурно-физическое состояние и
гидрофильные свойства холоцеллюлозы 120
3.6. Изучение релаксационных переходов в сухой целлюлозе 128
ВЫВОДЫ 133
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 135

bibliography

выводы
1. На основе импульсного метода ЯМР установлен механизм началь¬ной стадии термической деструкции целлюлозы
2. Выявлены линейные зависимости температуры начала термической деструкции, выхода левоглюкозана и энергии активации термического раз-ложения от степени кристалличности целлюлозы
3. Импульсным методом ЯМР установлена многостадийность процесса термического разложения целлюлозы в изотермических условиях при фик-сированных температурах в интервале 290-360 °С, обусловленная структур-ной неоднородностью полимера
4. На основе анализа формы спада ССИ с использованием быстрого преобразования Фурье показано, что максимальное удаление наиболее проч-но связанной с целлюлозой воды происходит лишь при температуре, близкой к температуре интенсивного термического разложения полимера, а началь-ная стадия деструкции характеризуется появлением значительного числа подвижных функциональных групп
5. Методом импульсного ЯМР обнаружена стабилизация микрострук-туры целлюлозы и связанной с ней воды для образцов, прошедших первич-ную термическую обработку в течение 1 часа при температурах, соответст-вующих началу интенсивного их разложения
6. Методом ЯМР с импульсным градиентом магнитного поля показана возможность определения размеров макропористых пространств в целлю-лозных материалах; установлено, что термическая обработка целлюлозы не приводит к существенному изменению ее макропористости.
7. Установлено значительное увеличение содержания связанной воды в образцах холоцеллюлозы с ростом степени размола, обусловленное фибрил- лированием целлюлозных волокон и перераспределением молекул гемицел-люлозной фракции, что ведет к снижению термической устойчивости препа-ратов.
При изучении релаксационных переходов целлюлозы импульсным методом ЯМР установлено, что общепринятая в литературе температура стеклования целлюлозы 220 °С соответствует лишь началу изофазного пере¬хода стеклования