功能化離子液體的合成及對(duì)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(guò)度開(kāi)發(fā)，天然聚合物資源引起了人們的關(guān)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(wèn)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(xiàng)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(nèi)和分子間氫鍵，使其溶解困難。傳統(tǒng)的纖維素溶劑如NMMO、DMSO等存在有毒、溶解度低、價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制了蘆葦纖維素的開(kāi)發(fā)與利用。

2、
　　咪唑類(lèi)離子液體作為新一代纖維素溶劑，以其獨(dú)有的無(wú)毒、熱穩(wěn)定、溶解效率高、可循環(huán)利用等性質(zhì)，迅速成為了纖維素的“綠色”溶解體系。通過(guò)離子液體預(yù)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(wèn)題。
　　本論文首先通過(guò)一步烷基化反應(yīng)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(guò)強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂

3、，再與相應(yīng)的羧酸反應(yīng)，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(shí)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(guò)對(duì)陰陽(yáng)離子不同時(shí)纖維素溶解度的比較，我們得出了離子液體結(jié)構(gòu)對(duì)蘆葦纖

4、維素溶解度的影響規(guī)律，其中陽(yáng)離子對(duì)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(guān)系，如CH3COO->HCOO->Cl-,由此得出[AMIM]+[CH3COO]-是蘆葦纖維素的較好溶劑。同時(shí)，論文從離子液體的去離子化和降低黏度兩個(gè)方面對(duì)蘆葦纖維素溶劑體系進(jìn)行改進(jìn)，嘗試將非質(zhì)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(dāng)離子液體和DMSO的摩爾比為2.5時(shí)，蘆