功能化離子液體的合成及對蘆葦纖維素的溶解研究.pdf

1、隨著煤、石油等不可再生資源的過度開發(fā)，天然聚合物資源引起了人們的關注。纖維素作為地球上最豐富的自然資源，它的綠色高效處理方式是迫切需要研究的問題。蘆葦纖維素是自然界中重要的可再生資源，將蘆葦纖維溶解，再生后制成蘆葦纖維素膜和纖維將是一項變廢為寶的利用。但是與其他的纖維素相似，蘆葦纖維素由于其龐大的分子內和分子間氫鍵，使其溶解困難。傳統的纖維素溶劑如NMMO、DMSO等存在有毒、溶解度低、價格昂貴等缺點，嚴重限制了蘆葦纖維素的開發(fā)與利用。

2、
　　咪唑類離子液體作為新一代纖維素溶劑，以其獨有的無毒、熱穩(wěn)定、溶解效率高、可循環(huán)利用等性質，迅速成為了纖維素的“綠色”溶解體系。通過離子液體預處理蘆葦纖維素，得到纖維素/離子液體漿，再生后制成纖維素材料,一定程度上緩解了地球上資源短缺的問題。
　　本論文首先通過一步烷基化反應制備1-烯丙基-3-甲基咪唑氯鹽（[AMIM]Cl）和1-丁基-3-甲基氯鹽（[BMIM]Cl）。然后將鹵素離子液體的水溶液通過強堿性陰離子交換樹脂

3、，再與相應的羧酸反應，制備出純度較高的1-烯丙基-3-甲基咪唑甲酸鹽[AMIM]+[HCOO]-、1-烯丙基-3-甲基咪唑乙酸鹽[AMIM]+[CH3COO]-、1-丁基-3-甲基咪唑甲酸鹽[BMIM]+[HCOO]-和1-丁基-3-甲基咪唑乙酸鹽[BMIM]+[CH3COO]-。
　　在溫度為100℃，時間為24h的條件下，考察了蘆葦纖維素在離子液體中的溶解，通過對陰陽離子不同時纖維素溶解度的比較，我們得出了離子液體結構對蘆葦纖

4、維素溶解度的影響規(guī)律，其中陽離子對蘆葦纖維素的溶解規(guī)律為[AMIM]+>[BMIM]+；陰離子的吸電子能力與ILs的溶解能力有較大關系，如CH3COO->HCOO->Cl-,由此得出[AMIM]+[CH3COO]-是蘆葦纖維素的較好溶劑。同時，論文從離子液體的去離子化和降低黏度兩個方面對蘆葦纖維素溶劑體系進行改進，嘗試將非質子溶劑（DMSO）加入離子液體中，有效地提高了蘆葦纖維素的溶解度，并得出當離子液體和DMSO的摩爾比為2.5時，蘆