動(dòng)態(tài)蒸汽吸附技術(shù)（DVS)用于木材羥基可及度測(cè)量

木材和纖維素等吸濕性天然聚合物的吸水性能是其機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。水在這些材料上的吸附被認(rèn)為主要取決于表面的羥基。因此，可以通過(guò)評(píng)價(jià)吸附位點(diǎn)、羥基的數(shù)量和狀態(tài)來(lái)研究纖維素對(duì)水的吸附機(jī)理。

制造新的纖維素產(chǎn)品，如生物燃料和納米纖維，需要對(duì)纖維素進(jìn)行化學(xué)改性，甚至在某些情況下溶解纖維素。在這些化學(xué)或生化處理中，羥基可及度可被認(rèn)為是一個(gè)決定性的因素。眾所周知，堿性處理可以提高纖維素的羥基可及性。堿能使水溶性纖維素懸浮液中的羥基離子化，分子間和分子內(nèi)氫鍵斷裂，從而提高懸浮液的溶脹性。找到一種可以直接量化纖維素材料中可達(dá)羥基度的方法是至關(guān)重要的。

氫-氘交換法是一種成熟的方法，廣泛用于測(cè)定羥基可及度。這種交換已被FTIR、NIR和NMR等光譜技術(shù)常規(guī)監(jiān)測(cè)。動(dòng)態(tài)蒸汽吸附技術(shù)(DVS)已被用于研究纖維素和木材中羥基可及度的測(cè)量。可及OH基團(tuán)的數(shù)量，是由那些可以通過(guò)氘交換變成OD基團(tuán)的OH基團(tuán)決定的。利用重力測(cè)量技術(shù)（DVS），氘交換量可以通過(guò)每摩爾氫交換增加1g來(lái)量化。

下表是用DVS測(cè)得的數(shù)據(jù)：

過(guò)去，人們對(duì)纖維素的可及性感興趣主要是因?yàn)榧垵{的保水性在造紙中的重要性。然而，羥基(OH)在纖維素中的有效性是纖維素處理的主要因素之一，因?yàn)榱u基在纖維素中形成了對(duì)化學(xué)反應(yīng)敏感的主要反應(yīng)功能。因此，如何評(píng)價(jià)纖維素中OH基團(tuán)對(duì)水的可及性已成為一個(gè)重要的問(wèn)題。DVS可用于直接定量纖維素材料中的OH基團(tuán)可及度，微晶纖維素PH-101的OH基團(tuán)可及度的結(jié)果與V?is?nen發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)吻合良好，這也進(jìn)一步表明該方法的可信度。

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