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随着化石资源储量的不断减少和人们对环境保护的日益重视,可再生资源纤维素的应用成为近年来的研究热点。纤维素的分离提取是纤维素利用的基础。深度共熔溶剂(DES)作为一种“类离子液体”,除了具备传统离子液体的优良特性之外,还具有低毒、可生物降解、价格低廉、易于制备等特点。因此,将DES应用于纤维素的提取,有望实现纤维素提取的高效、绿色化。本文以玉米芯为原料,利用DES分离提取其中的纤维素,并对纤维素进行功能化改性制备羧甲基纤维素(CMC)。首先,以氯化胆碱(ChCl)和1,4-丁二醇(BDO)、乙二醇(EG)、甘油(Gly)为氢键供受体制备了三种DES:ChCl-BDO、ChCl-EG、ChCl-Gly。对不同摩尔比组成的ChCl-BDO进行了密度、黏度测定。对同摩尔比的三种DES进行了红外、热重分析。结果表明DES的物性与氢键供体以及氢键供受体之间的比例密切相关。当ChCl与BDO的摩尔比为1:1、1:2时,在室温下不能形成DES;ChCl-BDO中BDO所占摩尔分数越小,溶剂的密度和黏度越大;摩尔比为1:3时,ChCl-Gly的热稳定性最高,ChCl-BDO的凝固点最高。然后,对比了ChCl-BDO、ChCl-EG、ChCl-Gly分离提取纤维素的效果,结果表明ChCl-BDO效果最好;在此基础上,以ChCl-BDO为溶剂,研究了处理温度、时间、摩尔比以及液固比对其分离提取纤维素的影响,并与高沸醇法、酸法以及碱法等传统提取方法进行了对比;采用红外光谱、热重、X-射线衍射、扫描电镜等对原料和分离得到的产物进行了分析表征。结果表明在最佳工艺条件下,ChCl-BDO处理得到的纤维物质中,纤维素含量为77.8%,对半纤维素、木质素的脱除率分别为75%、95%;以多元醇作为氢键供体合成的DES,在高温下才能对半纤维素和木质素有一个比较好的脱除作用;相较于其他方法,DES在对半纤维素、木质素有着较高脱除率的同时,对纤维素的破坏也较小,显示出在纤维素分离提取领域的良好应用前景。最后,以经DES处理得到的纤维物质为原料,经精制后,采用三次加碱、分阶段醚化的工艺,制备低黏度、高取代度CMC。通过单因素实验和正交实验对工艺条件进行优化,并将制备的CMC与商品CMC进行对比分析,对原料和产品进行了红外、热重、X-射线衍射、扫描电镜等表征分析。结果表明在最优条件下制备得到的CMC的取代度为1.52、2%溶液的黏度仅为15-20mPa·s,在取代度和黏度方面均优于商品CMC。