【摘 要】
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离子液体具有许多优异的特点，如较低的蒸汽压力、良好的化学和热稳定性，以及较强的生物相容性。每年世界各地都会产生大量的农作物废弃物，而农作物废弃物是一种获取木质纤维素的重要资源。人们对环境问题的日益重视，促使人们对环境友好型资源的开发与利用。木质素生物质资源是一种可再生、可降解、生物相容性好的天然资源，因此被广泛应用于各种领域。离子液体基木质纤维素体系由于其固有的环境友好性，在先进材料的研究中得到广
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离子液体具有许多优异的特点，如较低的蒸汽压力、良好的化学和热稳定性，以及较强的生物相容性。每年世界各地都会产生大量的农作物废弃物，而农作物废弃物是一种获取木质纤维素的重要资源。人们对环境问题的日益重视，促使人们对环境友好型资源的开发与利用。木质素生物质资源是一种可再生、可降解、生物相容性好的天然资源，因此被广泛应用于各种领域。离子液体基木质纤维素体系由于其固有的环境友好性，在先进材料的研究中得到广泛应用。离子液体基木质素纤维素体系除了具有以上优点之外，本身存在的粘度高和成本高两个缺陷严重限制了这种绿色有机溶剂的产业化应用。使用共溶剂特别是二甲基亚砜（DMSO）这类质子溶剂，被认为是在不影响离子液体反应动力学的前提下，提高该体系的有效方法。
本文以棉秆为木质纤维素原料，1-丙基甲基咪唑/二甲基亚砜（AMImCl/DMSO）为溶剂，提出一种制备高孔隙率高物理交联的木质纤维素气凝胶的绿色合成方法。四种不同浓度的样品（5%，7%，9%和11%）分别经过常规冷冻解冻循环（CFT）（-20~20℃）和液氮冷冻解冻循环（NFT）（-196~20℃）工艺进行溶剂交换，然后经过冷冻干燥工艺制成纤维素气凝胶。通过扫描电子显微镜来研究样品浓度和温度对气凝胶形态的影响，结果表明通过CFT途径制备的木质纤维素气凝胶具有三维开放多孔“网络”结构，而通过 NFT途径制备的木质纤维素气凝胶具有“膜状”多孔结构。BET分析结果表明通过CFT途径制备的样品由于中孔和大孔的存在，使其比表面积较低和孔径较大；而通过NFT途径制备的样品具有较大的比表面积和较小的孔径。傅里叶红外光谱（FTIR）分析发现经过两种冷冻解冻循环工艺制备的木质纤维素气凝胶的化学成分与生物质原料的成分相同。此外，XRD和TGA分析也进一步证实了FTIR的分析结果。
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