纤维素与小分子溶剂体系的相互作用研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21274154
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    80.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0509.生态环境材料化学
  • 结题年份:
    2016
  • 批准年份:
    2012
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2013-01-01 至2016-12-31

项目摘要

The strong inter- and intra-molecular hydrogen bonds in cellulose is still one of the unsolved problems, which limits the efficient applications of cellulose. In this project, the inter- and intra-molecular hydrogen bonds as well as the interactions between cellulose and small molecular solvent systems will be investigated via Fourier transform infrared/near infrared spectroscopy (FT-IR/NIR),Raman spectroscopy, solid state nuclear magnetic resonance (NMR), quartz crystal microbalance (QCM), etc. The effects of the physicochemical properties of the small molecular solvents, the condensed states of cellulose, the temperature, pH, etc. on the interactions between cellulose and the small molecular solvents will be discussed, by which the mechanism and kinetics of the broken of the inter- and intra molecular hydrogen bonds of cellulose will be clarified. The present research will offer the methods for the characterization of the mechanism and kinetics of the broken of the inter- and intra-molecular hydrogen bonds of cellulose. This research will provide the scientific foundations for design of new solvents for dissolving cellulose or breaking the inter- and intra-molecular hydrogen bonds of cellulose.
纤维素分子间和分子内的氢键问题一直是制约纤维素有效利用的关键问题,也是纤维素科学领域的尚未解决的问题之一。本项目以纤维素分子间和分子内的氢键作为切入点,通过红傅里叶转化红外/近红外光谱(FT-IR/NIR)、激光拉曼光谱(Raman)、固体核磁共振(NMR)、微天平分析仪(QCM)等方法,研究纤维素与小分子溶剂体系的相互作用。通过探讨小分子溶剂体系的物理化学性质、纤维素的聚集态结构、以及温度、pH值等外界因素对纤维素与小分子溶剂体系相互作用的影响,阐明纤维素分子间和分子内氢键的解离机制。通过本项目的实施,可以建立表征纤维素分子间和分子内氢键解离过程和解离机制的表征方法,为纤维素新溶剂体系或氢键解离剂体系的结构设计提供理论指导和科学依据。

结项摘要

纤维素分子间和分子内的氢键问题一直是制约纤维素有效利用的关键问题,也是纤维素科学领域的尚未解决的问题之一。本项目围绕纤维素与溶剂小分子之间的相互作用出发,针对一系列纤维素的溶剂体系开展研究工作,取得了系列成果。. 阐明了纤维素在DMAc/LiCl溶剂体系中的溶解机理。在该体系中,纤维素的羟基与Cl–形成氢键。Li+–Cl–离子对打开,Li+被DMAc进一步溶剂化,被DMAc溶剂化了的Li+伴随着Cl–以保持静电平衡。这样,由DMAc、Li+和Cl–形成稳定溶剂化层包裹着纤维素分子,使纤维素溶解。. 通过实验和理论计算阐明了低温纤维素/NaOH/尿素水溶液体系中的相互作用。结果表明,在该体系中,Na+与纤维素羟基和尿素作用,OH离子直接与尿素的氨基作用,而尿素与纤维素没有直接相互作用。在溶液中,形成纤维素-NaOH-尿素-水包合物。尿素的存在增加纤维素包合物的稳定性。低温可以增强Na+复合物的稳定性以及OH与尿素的氢键相互作用。密度泛函理论(DFT)分析发现,该溶剂体系中,NaOH(H2O)7尿素团簇为最为定团簇结构,其水分子可以取代纤维素羟基而破坏纤维素分子间的氢键,而纤维素分子内氢键O3H⋅⋅⋅O5仍然存在,使纤维素在该溶液中呈刚性链。同样我们阐明了纤维素/NaOH/硫脲水溶液中的相互作用。. 以纤维二糖为模型化合物,研究了水相溶剂体系中氯盐对纤维素溶解的影响。发现纤维二糖在水及盐溶液中溶解度顺序为ZnCl2 > LiCl > NaCl > H2O > KCl,符合Hofmeister序列,对理解纤维素在无机盐溶液中的溶解提供了新的研究思路。. 此外我们研究了[AMIM][Cl]/DMSO、LiBr/水和LiCl/NMP等溶液体系中的相互作用及其对纤维素溶解的影响,研究了纤维素/[Emim]Cl/DMSO和纤维素/NaOH/尿素溶液的动态和拉伸流变性能。. 本项目建立了表征纤维素分子间和分子内氢键解离过程和解离机制的表征方法,为纤维素新溶剂体系或氢键解离剂体系的结构设计提供理论指导和科学依据。相关的研究方法已经应用于其他高分子材料的研究方面。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(13)
专利数量(0)
Cellulose-Based Gels
纤维素基凝胶
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Macromolecular Chemistry and Physics
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    Kang; Hongliang;Liu; Ruigang;Huang; Yong
  • 通讯作者:
    Yong
Bacterial Cellulose Supported Gold Nanoparticles with Excellent Catalytic Properties
具有优异催化性能的细菌纤维素负载金纳米粒子
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Gong; Yumei;Guo; Jing;Zhang; Hong;Liu; Ruigang
  • 通讯作者:
    Ruigang
Reversible redox activity of ferrocene functionalized hydroxypropyl cellulose and its application to detect H2O2
二茂铁功能化羟丙基纤维素的可逆氧化还原活性及其在H2O2检测中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Carbohydrate Polymers
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Chao Zhang;Weiwei Li;Yong Huang;Ruigang Liu
  • 通讯作者:
    Ruigang Liu
Effects of additives on dissolution of cellobiose in aqueous solvents
添加剂对纤维二糖在水性溶剂中溶解的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Cellulose
  • 影响因子:
    5.7
  • 作者:
    Kang; Hongliang;Che; Ning;Li; Pingping;Huang; Yong
  • 通讯作者:
    Yong
Graft modification of cellulose: Methods, properties and applications
纤维素的接枝改性:方法、性能和应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    Polymer
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Hongliang Kang;Ruigang Liu;Yong Huang
  • 通讯作者:
    Yong Huang

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

乙基纤维素接枝聚N-异丙基丙烯酰胺共聚物合成及其胶束化研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    康宏亮;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者:
    黄勇
吡喃羟丙基纤维素的合成与光响应性研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Acta Polymerica Sinica
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    常艳红;康宏亮;李光华;韩海威;刘瑞刚
  • 通讯作者:
    刘瑞刚
乙基纤维素接枝聚 N -异丙基丙烯酰胺共聚物合成及其胶束化研究
  • DOI:
    10.6023/a12100805
  • 发表时间:
    2024-09-14
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica
  • 影响因子:
    2.5
  • 作者:
    康宏亮;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者:
    黄勇
A Supramolecular Chiroptical S
超分子手性光学 S
  • DOI:
    10.1177/0020731416689552
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    廖博;刘瑞刚;黄勇
  • 通讯作者:
    黄勇
Self-organized ordered microporous thin films from grafting copolymers
由接枝共聚物制成的自组织有序微孔薄膜
  • DOI:
    10.1016/j.polymer.2009.04.009
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Polymer
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    吴敏;王文;刘文勇;刘瑞刚;黄勇;马林;李艳香
  • 通讯作者:
    李艳香

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

刘瑞刚的其他基金

低共熔溶剂(DES)体系与木质纤维素生物质分子间相互作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    53 万元
  • 项目类别:
    面上项目
纤维素与深共熔溶剂(DESs)体系分子间相互作用研究
  • 批准号:
    51873219
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
再生纤维素材料的结构重构和调控
  • 批准号:
    51473174
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    85.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
角蛋白功能接枝共聚物合成与性能研究
  • 批准号:
    21174150
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
响应性纤维素接枝共聚物的合成与性能调控
  • 批准号:
    20974114
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    32.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码