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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 轻化工程 > 正文

纤维素与离子液体EtmimCl相互作用的分子模拟研究文献综述

 2020-06-14 16:15:37  

1.选题背景纤维素是自然界中最为丰富的天然高分子材料, 随着矿物质资源的短缺和环境问题的影响, 纤维素资源开发利用的重要性日益引起人们的关注.纤维素分子间和分子内较强的氢键, 较高的结晶度和复杂的非结晶区, 使其很难溶于水和一般的有机溶剂[1].像铜氨溶液,N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO), 氯化锂/二甲基乙酰胺(LiCl/DMAC)等传统的溶剂体系虽然在纤维素的溶解中应用广泛, 但是这些溶剂或多或少存在着不稳定, 有毒害, 不易回收, 价格昂贵等缺点。

此开发低成本, 环境友好的纤维素溶剂是这一领域研究的发展趋势。

[2]目前研究表明,以离子液体为直接溶剂,纤维素在离子液体中也有很好的溶解能力。

离子液体(Ionic Liquids, ILs)是一类极具应用前景的”绿色溶剂”,离子液体拥有较好的热稳定性、较低蒸汽压、合适的粘度、高电导率和较强催化性等优点,已经在有机合成、电化学、萃取分离以及材料制备等方面有很广泛的应用。

由于离子液体是完全由阴阳离子构成的,较强的静电作用力,在溶解一些生物大分子时,相比于传统的溶剂,能够有效的破坏材料分子内和分子间的氢键,快速高效的将其溶解。

2.纤维素在离子液体中的溶解性能的研究进展据目前研究, 可用于溶解纤维素的离子液体并不多.1934 年,Graenacher[3] 发现有机熔融盐N-乙基吡啶氯化物可以溶解纤维素, 但是由于其熔点较高, 并未得到广泛的关注和应用.直到2002 年Swatloski 等人[4] 报道了离子液体可以直接溶解纤维素并可用于纤维素的制备, 这才引发了越来越多的研究者对离子液体法制备纤维素的兴趣.但到目前为止, 由于离子液体制备较为复杂及价格昂贵, 纤维素在离子液体中的溶解性能研究大多尚处于实验室阶段。

离子液体中含有的阴离子结合力很强, 是有效的氢键受体, 特别是在微波加热的情况下, 这种接受能力会更强.但当离子液体中含有阴离子BF-4 或PF-6 时, 则不能溶解纤维.含氯离子的离子液体是到目前为止溶解纤维素最有效的溶剂。

当离子液体中混有水时, 由于离子液体中的阴离子会与水形成氢键, 从而溶解能力就会减弱。

因此, 对于纤维素-离子液体溶液可以通过添加水、乙醇、丙酮等溶剂实现纤维素的再生。

再生纤维素的宏观形态则取决于离子液体与再生溶液实现浓缩分离的方式[5] 。

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