催化剂对双氧水氧化淀粉-锆配合物结构及鞣制性能的影响.docx

写作背景

我国皮革及其制品的产量均居世界第一位。目前，国内外皮革制造主要采用铬鞣法，其产生含Cr(III)废水和固废等问题已成为制约皮革工业持续发展的技术瓶颈。因此，无铬生态皮革制造技术是皮革工业最重要的发展方向，也是当前国际皮革领域科技竞争的焦点。本课题组利用可再生生物质——淀粉为主要原料，通过设计和调控非铬金属-深度氧化淀粉配合物的结构与性能，解决了非铬金属鞣剂稳定性和鞣制效果差的问题，构建了鞣制性能优异、工业化应用前景好的无铬鞣制体系，为皮革工业的持续健康发展提供了有力支撑。

摘要：分别用钨酸盐、偏钒酸盐和铜-铁盐催化双氧水氧化淀粉，制得氧化淀粉配体，测定了氧化淀粉的氧化度和双氧水分解率，采用核磁共振碳谱、红外光谱和凝胶渗透色谱等分析了氧化淀粉的官能团结构和相对分子质量。考察了氧化淀粉-锆配合物的鞣制性能。铜-铁盐可催化葡萄糖单元C-2，C-3和C-6位的羟基氧化为羰基和羧基，同时打断α-1，4-糖苷键，制得低相对分子质量（14628）、高氧化度（72.5%）的氧化淀粉，用作配体可明显提高锆配合物在皮革中的分布均匀度（97.8%）和结合量（ZrO2质量分数8.0%），皮革收缩温度达89.7?℃，鞣制效果最佳。钨酸盐催化氧化淀粉的相对分子质量高（465095），氧化度低（15.0%），形成的锆配合物鞣制性能差。偏钒酸盐催化氧化淀粉的鞣制性能介于上述两者之间。

结论

在钨酸盐、偏钒酸盐和铜-铁盐等不同催化剂作用下，双氧水氧化淀粉的结构及作为锆盐配体的鞣制性能差异显著。所得氧化淀粉的氧化度越高，相对分子质量越小，锆配合物的鞣制性能越好。铜-铁盐催化所得氧化淀粉的氧化度最高（72.5%），相对分子质量最小（14628），其与锆盐形成的配合物在皮革中的分布均匀度为97.8%，皮革收缩温度为89.7?℃，鞣制性能最优，偏钒酸盐次之，钨酸盐最差。氧化淀粉配体的相对分子质量对鞣制性能的影响比氧化度更大，值得进一步研究调控和优化其分子尺寸。

性能

不同氧化淀粉配体对锆鞣革纤维分散程度的影响