新型溶剂体系对纤维素溶解性能及机理研究

来源 :河北科技大学 | 被引量 : 6次 | 上传用户:sima1969
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
纤维素作为地球上最丰富的可再生生物质资源之一,具有无毒、可生物降解和生物相容性等诸多优良特性,而如今石油等一次性能源面临资源短缺、价格上升等问题,使得纤维素等生物质资源受到了广大研究学者的关注,而纤维素科学至今发展缓慢的原因就是纤维素独特的结构很难溶解在一般的溶剂中。因此,寻找到一种绿色高效的纤维素溶剂是解决问题的关键所在。本论文按照纤维素不同的溶剂体系分类,合成了四种溶剂体系NaOH/酰胺类物质/水溶液体系、无机酸根咪唑离子液体体系、有机酸根咪唑离子液体体系和磷酸酯根咪唑离子液体体系,并分别研究了其对纤维素的溶解性能。采用偏光显微镜跟踪观察纤维素溶解过程形态变化,对纤维素再生前后进行了红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、热重(TGA)等表征,再生纤维素膜进行了扫描电镜(SEM)观察。研究发现,离子液体可设计性强、易回收并且适合的阴阳离子结构对纤维素表现出了较强的溶解性能,是纤维素具有工业化前景的优良溶剂。NaOH/酰胺类物质/水溶液体系中,NaOH/尿素/己内酰胺/水溶剂体系对纤维素溶解效果较好且该体系原料易得、成本低。该体系溶解纤维素的最佳物质配比为:尿素10wt%,己内酰胺4wt%,氢氧化钠8wt%。该体系组成下最佳溶解温度为-10℃,纤维素溶解度为5.24%;合成了8种咪唑类离子液体,进行了质谱、红外、核磁等结构分析。按阴离子种类不同分为无机酸根离子液体、有机酸根离子液体和磷酸酯根离子液体三类,其中阴离子为磷酸酯根的咪唑离子液体一步合成,原子经济性好,并且对纤维素的溶解性能优异,是具有工业化应用前景的纤维素溶剂体系。纤维素溶剂溶解纤维素过程中,溶解温度对纤维素溶解性能影响较大,溶解温度升高,溶解时间缩短,再生纤维素聚合度降低,离子液体体系最佳溶解温度都低于100℃。该项研究合成的四种体系都是纤维素的直接溶剂,纤维素溶解再生后由纤维素Ⅰ型转变成了纤维素Ⅱ型,再生纤维素热稳定性下降程度各不相同,由1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯离子液体溶解再生得到的纤维素热稳定性接近原纤维,并且纤维素膜光滑平整,性能优良。
其他文献
<正>清康熙二十二年(1683),常山县知县杨按照康熙皇帝下达的"征天下通志,以资稽考"的旨意,修成了一部15卷的《常山县志》。但因当时财力所限,未及付印。不知何时,这一抄本竟
从科学方法论的视域(哲学视域)提出一种新的路网规划思想。首先阐述用本体或主客均衡论展开规划思路的特点及有效域。提出展开近期规划应以主客均衡论为基础,远期规划则应以本体
"窄马路、密路网"城市道路布局模式是对城市规划和交通规划的理性回归,将对既有规划技术体系和城市未来发展产生变革。基于昆明市呈贡低碳示范区在"窄马路、密路网"道路布局
目的:调查玫瑰痤疮对患者生活质量的影响。方法:采用问卷调查的方式,应用流调中心抑郁量表(Center for Epidemiologic Studies Depression Scale,CES-D)和皮肤病生活质量指数
支路网作为城市交通的重要组成部分,在城市交通中起到重要的作用,但目前关于支路网规划的研究仍然处于探索阶段,尚未形成系统性的规划理论与方法。文章针对特大城市CBD的城市
在当前各类工程中,公路工程发展较快,对我国经济发展具有具有重要贡献。广大公路工程企业想要发展,在保证工程质量的同时,也应注重工程成本控制,因为成本控制直接关乎一个企
随着社会信息化进程的加快,现代教育技术在中职学校教育教学中的应用越来越广泛,对教师信息素养的要求也越来越高,如何有效提高中职教师信息素养的层次,显得意义更重大。
在电力工程中,物资采购工作关系到参与工程各方的共同利益,对于实现工程的经济效益和社会效益至关重要。通过对传统物资采购管理过程中的弊端分析,提出了结合新型采购结算模
从银行跨国并购与银行并购的比重来看,银行跨国并购远远不是银行并购的主流模式。不过2000年以后,银行跨国并购的数量越来越多,逐步成为跨国并购的热点。无论从总风险还是系