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反气相色谱法研究醇对羟丙基木聚糖膜的渗透扩散性能

2021-07-21 Gravite Science



2021年 反气相色谱论坛


讲者:Prof. Phillip Choi  
Department of Chemical and Materials Engineering,   University of Alberta

加拿大阿尔伯塔大学



   

    采用反气相色谱法(IGC)研究了一系列醇类物质对 纯羟丙基木聚糖(HPX)膜和含有山梨醇(一种常用食品级增塑剂)和纤维素纳米晶(CNC)HPX膜的渗透性。

 

    使用的醇类包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇。

 

    同时,在120℃−160°C范围内测定了它们在无限稀释条件下的溶解度和扩散系数,并且计算了相应的渗透系数。

    实验结果表明,与纯HPX薄膜中的水的数量级比较,醇具有较低的溶解度(3个数量级)和扩散率(2个数量级−3个数量级)。在上述醇的分子量范围内,溶解度系数减小。随着醇分子量的增加,扩散系数减小。添加山梨醇(40 wt%)使溶解度系数略有降低,但使扩散系数增加约1个数量级。然而,用CNC代替5%的山梨醇,同时保持总的添加量为40%时,溶解度系数变化不大,但扩散系数降低了约占40%山梨醇HPX膜的一半。

 

    渗透性,一个表示溶解度和扩散率综合效应的量,观察到随着醇分子量的增加而降低。这意味着扩散率控制着醇在高分子量下的渗透性。正如预期的那样,山梨醇增加而CNC降低渗透性。但是,添加剂对甲醇和乙醇的影响比对正丙醇和丁醇的影响大。温度对甲醇和乙醇的影响也比对丙醇和丁醇的影响大。上述观察结果可能是由于低、高分子量醇与HPX、山梨醇和CNC形成氢键的能力不同。

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