[Amim]Cl离子液体中微波辐射加热促进稻草秸秆酸水解制备还原糖

在1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)离子液体介质中,用微波辐射加热促进稻草秸秆纤维素的酸水解,探讨了微波辐射加热及离子液体对酸催化植物纤维素水解的促进作用;并对水解产物中的还原糖进行了测定,着重考察了离子液体用量、硫酸浓度、微波功率、反应温度、反应时间等因素对还原糖收率的影响.结果表明,在[Amim]Cl...     

咪唑类高铼酸盐催化微晶纤维素降解反应研究

以咪唑类高铼酸盐为催化剂,以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)为溶剂降解微晶纤维素(MCC)。分别考察反应温度、反应时间、反应物浓度、催化剂用量和结构对纤维素降解反应的影响。结果表明,以5%1-(3-磺酸)丙基-3-甲基咪唑高铼酸盐([mim-(CH_2)_3SO_3H]ReO_4)为催化剂,在微波辅助加热条件下,0.1 g纤维素在2.0 g离子液体[Amim]Cl中于160℃降解30 min,还原糖收率(TRS)和葡萄糖收率最高可达89.6%和46.7%。研究还对咪唑类高铼酸催化纤维素降解反应的催化机理进行讨论,认为催化剂芳环阳离子、ReO-4中Re=O与纤维素分子中羟基的相互作用是促进纤维素降解的关键     

纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚的制备及性能

分别以1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([Emim]Ac)/N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂体系,以微晶纤维素(聚合度为220)和苯甲酰氯(BC)为原料制备纤维素苯甲酸酯(CB).探索了溶剂体系、反应温度和投料比对产物取代度、溶解性和熔融性能的影响.结果表明,以[Amim]Cl为溶剂时,随着反应温度的升高(60~80℃)或体系中苯甲酰氯与葡萄糖单元环(AGU)投料量的增加(3∶1~9∶1),产物的溶解性和熔融性能均提高,取代度也随之升高(0.13~2.98);以[Emim]Ac/DMAc为溶剂时,产物中苯甲酰基的接枝度较低,且共聚物中引入乙酰基不适合制备纤维素-g-苯甲酰氯.初步探讨了在[Amim]Cl中合成纤维素苯甲酸酯接枝二乙二醇十六烷基醚(CB-g-E_2C_(16))固-固相变材料的性能,研究结果表明,CB-g-E_2C_(16)相变材料的相变温度为12.7~29.1℃,相变焓为12~24 J/g,在294℃仍能保持热稳定性,为该类纤维素基固-固相变材料的可熔融加工奠定了理论基础.     

纤维素在离子液体[AMMor]Cl/[AMIM]Cl混合溶剂中的溶解性能

研究了纤维素在混配离子液体N-甲基-N-烯丙基吗啉氯盐[AMMor]Cl/3-甲基-1-烯丙基咪唑氯盐[AMIM]Cl中的溶解性能, 结果表明, [AMMor]Cl/[AMIM]Cl混配溶剂能有效溶解天然纤维素, 且在相同条件下, 溶解能力要优于离子液体[AMIM]Cl; 随着溶解温度的升高, 溶解时间大大缩短. 利用FTIR, XRD和TGA方法分析了再生纤维素的化学结构和热稳定性, 结果表明, 未经活化的纤维素可直接溶于[AMMor]Cl/[AMIM]Cl而不发生其它衍生化反应, 且天然纤维素在该溶剂体系中纤维素聚合度下降较小.     

酸性离子液体降解纤维素制备5-羟甲基糠醛的研究

以离子液体氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓([Amim]Cl)为溶剂,以咪唑类酸功能离子液体[Cnmim]HSO4(n=2,4,6,8)和Cr Cl3·6H2O为复合催化剂,在微波辅助加热条件下降解纤维素制备5-羟甲基糠醛(5-HMF),考察了催化剂加入量、反应温度、催化剂种类、反应时间、加水量等反应条件对纤维素降解反应的影响。结果表明,当[C2mim]HSO4的加入量为0.02g、微晶纤维素(MCC)和Cr Cl3·6H2O的摩尔比为10∶1、反应温度为160℃、反应时间为30min、加水量为50μL时,微晶纤维素转化率为100%,总还原糖收率为87.2%,5-HMF产率最高可达到50%。     

羟基功能化离子液体与溶菌酶相互作用的研究

采用荧光光谱和紫外吸收光谱研究了羟基功能化离子液体1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑氯盐([2,3-dhpmim]Cl)、1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([2,3-dhpmim]BF4)、1-(1,2-二羟基丙基)-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([2,3-dhpmim]PF6)与溶菌酶的相互作用。研究发现此3种离子液体对溶菌酶的荧光猝灭均为静态猝灭;同步荧光显示离子液体与溶菌酶肽链上的色氨酸残基作用,色氨酸残基微环境发生改变;结合常数和结合位点数按照[2,3-dhpmim]Cl、[2,3-dhpmim]BF4、[2,3-dhpmim]PF6顺序依次增大,并随温度的升高而增大。     

EuCl_3在氯化1-丁基-3-甲基咪唑中的电化学性质

应用循环伏安法研究了Eu3+在亲水性离子液体—氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)中的电极过程.实验表明,工作电极为玻碳电极时,[BMIM]Cl的电化学窗口为-1.7～0.80V(vs.Ag/AgCl).Eu3+在[BMIM]Cl中被还原为Eu2+,此电极反应受电荷迁移和物质扩散共同控制.当体系温度从55℃升高到75℃时,Eu3+在[BMIM]Cl中的扩散系数D从3.75×10-9cm2/s变化到1.32×10-8cm2/s,该反应活化能Ea为62.6kJ/mol.     

壳聚糖在1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液中的流变行为

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）对壳聚糖具有良好的溶解能力。利用新一代旋转流变仪哈克MARS-Ⅲ考察了壳聚糖-[EMIM]Ac溶液的稳态流变和动态流变性能。稳态流变结果表明：当低黏均分子量壳聚糖离子液体溶液的质量分数在3%以下时,溶液呈牛顿性流体特征,高于此质量分数时溶液呈假塑性流体特征;壳聚糖离子液体溶液的黏度、结构黏度指数随着温度升高而降低;在同一质量分数下,溶液黏度随壳聚糖黏均分子量的增大而增加,溶液的恒剪切活化能黏流活化能随着剪切速率的增大而降低。动态流变结果表明：溶液的储能模量和损耗模量随着温度的升高而下降,储能模量与损耗模量存在一个交叉点,该交叉点随着温度升高向高频区移动。     

纤维素在离子液体[AMMor]Cl/[AMIm]Cl混合溶剂中的均相乙酰化反应研究

利用混配离子液体N-烯丙基-N-甲基吗啉氯盐(N-allyl-N-methylmorpholinium chloride,[AMMor]Cl)和1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(1-allyl-3-methylimidazolium chloride,[AMIm]Cl)作为溶剂,乙酰氯为乙酰化试剂,研究了在没有催化剂条件下的纤维素的均相乙酰化反应.生成的醋酸纤维素(CA)的取代度由2.58到3.00.用FT-IR,1HNMR和13CNMR进行表征.结果表明,[AMMor]Cl/[AMIm]Cl混配的离子液体是一种良好的均相乙酰化介质,纤维素C-6,C-3和C-2三个位置上的羟基均发生了乙酰化反应,且得到纯的纤维素醋酸酯.此反应方便可控,简单高效,不仅降低了成本,离子液体比较容易回收,可以再次利用.     

三种离子液体的合成及其对棉纤维素溶解性能的比较研究

合成了三种含有羧基或醚基的离子液体, 1-羧甲基-3-乙基咪唑氯化物([CmEIM]Cl)、1-甲氧乙基-3-乙基咪唑氯化物([C2OC1-EIM]Cl)和1-[2-(2-氯乙氧基)乙基]-3-乙基咪唑氯化物([Cl-C2OC2-EIM]Cl), 用FT-IR和1H NMR对它们的化学结构进行了表征. 测定并比较了这三种离子液体对棉纤维素的溶解能力, 并用FT-IR, SEM和XRD研究了溶解前和再生后纤维素的化学结构、形貌及晶体结构的变化. 结果表明, 在三种离子液体中, [C2OC1-EIM]Cl对棉纤维素的溶解性最好. 在溶解过程中, 随着温度的升高, 纤维素在离子液体中的溶解度增加, 但聚合度下降, 特别是在[Cl-C2OC2-EIM]Cl中溶解时, 纤维素的聚合度下降最严重. 研究结果表明, 含羧基的离子液体会由于分子间氢键的缔合作用降低其对纤维素的溶解性. 侧基较大的离子液体对纤维素的溶解性也较差.