淀粉级分的分离表征及其与表面活性剂的相互作用

论文摘要

直链淀粉和支链淀粉是淀粉的两个主要组分,二者分子结构的差异致使其表现出不同的物化性质和应用性能,因而它们的分离成为深化淀粉应用中的一个重要基础过程。论文采用复合剂分离法对马铃薯直链淀粉和支链淀粉进行分离提纯,然后利用碘蓝法和光散射法对其纯度及分子结构进行了表征,结果表明,利用百里酚和正丁醇作为配合剂分离得到的直链淀粉和支链淀粉的蓝值及对应的最大吸收波长分别为1.03和640nm、0.19和560nm,达到了纯品的相应指标,它们的得率分别为90.9%和61.5%。进一步的溶解实验表明：淀粉级分在90% DMSO溶剂中溶解性较好,体系中淀粉分子链之间的相互作用以斥力为主,淀粉分子链伸展较好；以KOH作为溶剂溶解时,淀粉-碘复合物的最大吸收波长移动了10-30nm,相对分子质量和均方旋转半径也降低一两个数量级,分子链断裂比较严重,尤其是支链淀粉,并且此时的KC1溶液中直链淀粉分子链之间的相互作用力变为吸引力,分子链处于紧缩状态。基于矿物加工工业中淀粉常常与捕收剂配合使用的情况,论文利用紫外可见光光谱、表面张力、荧光光谱、原子力显微镜、红外光谱及热重分析等详细研究了淀粉级分与捕收剂十二胺之间的相互作用,发现,在淀粉-十二胺体系中,十二胺不仅可以通过极性氨基借助氢键力吸附在淀粉链的外侧,与淀粉形成预胶束,还可以通过其非极性的碳氢链借助疏水力作用从淀粉螺旋空腔的两端进入淀粉疏水区域。因而十二胺在浓度很低时即可降低淀粉的蓝值,并使其对应的最大吸收波长蓝移；当其浓度适中时,十二胺与淀粉形成预胶束,进一步提高十二胺浓度,它还会形成囊泡将淀粉链包裹起来。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 直链淀粉和支链淀粉的结构、性质差异
• 1.2 直链淀粉和支链淀粉的分离方法
• 1.3 直链淀粉和支链淀粉的含量测定
• 1.3.1 碘比色法
• 1.3.2 电位滴定法
• 1.4 直链淀粉和支链淀粉的纯度表征
• 1.4.1 碘亲和力法
• 1.4.2 光谱分析法
• 1.4.3 色谱分析法
• 1.5 淀粉在矿物浮选方面的应用研究现状
• 1.6 淀粉与表面活性剂相互作用的研究现状
• 1.6.1 表面活性剂
• 1.6.2 淀粉与表面活性剂相互作用的研究进展
• 1.6.3 淀粉与表面活性剂相互作用的研究方法
• 1.7 论文研究的意义与内容
• 第二章 试剂、仪器和实验方法
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 直链淀粉和支链淀粉的分离提纯实验
• 2.3.2 常用溶液的配置及样品制备
• 2.3.3 紫外-可见光光谱实验
• 2.3.4 静态激光光散射实验
• 2.3.5 红外光谱实验
• 2.3.6 热重分析实验
• 2.3.7 表面张力实验
• 2.3.8 荧光光谱实验
• 2.3.9 原子力显微镜实验
• 第三章 直链淀粉和支链淀粉的分离表征及结构研究
• 3.1 直链淀粉和支链淀粉产品的纯度及得率
• 3.1.1 直链淀粉和支链淀粉的纯度
• 3.1.2 直链淀粉和支链淀粉的得率
• 3.2 直链淀粉和支链淀粉在溶液中的聚集状态
• 3.2.1 碘蓝法研究溶解方式对直链淀粉和支链淀粉分子链断裂的影响
• 3.2.2 激光光散射法研究溶解方式对淀粉分子链断裂的影响及溶液中淀粉分子的聚集状态
• 3.3 本章小结
• 第四章 直链淀粉和支链淀粉与十二胺的相互作用研究
• 4.1 碘蓝法研究淀粉与十二胺的相互作用
• 4.1.1 淀粉与十二胺作用前后与碘显色的紫外可见光谱图
• 4.1.2 淀粉与十二胺作用前后的蓝值与碘浓度关系
• 4.1.3 淀粉与不同浓度的十二胺作用后的蓝值
• 4.1.4 十二胺、淀粉及淀粉-十二胺复合物的红外光谱分析
• 4.1.5 热重分析研究淀粉与十二胺的复合物
• 4.1.6 淀粉与十二胺作用机理讨论
• 4.2 表面张力法研究淀粉与十二胺的相互作用
• 4.3 荧光光谱法研究淀粉与十二胺的相互作用
• 4.4 原子力显微镜观察淀粉与十二胺作用前后的形态
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果