细菌纤维素在室温离子液体中的溶解性能

研究了细菌纤维素(BC)在绿色溶剂1-烯丙基-3-甲基氯代咪唑室温离子液体中的溶解行为,通过偏光显微镜观察了BC在此离子液体中的溶解过程,热失重(TGA)和红外光谱(FT-IR)测试了再生前后BC的性能,探索了BC在离子液体中溶解、再生的可能性和可行性.结果表明:离子液体是BC的优良溶剂,对BC的溶解属于直接溶解,不发生其他的衍生化反应;再生后BC的热稳定性变好,且离子液体可回收利用.     

室温离子液体溶解和分离木质纤维素*

作为世界上最丰富的生物质资源,木质纤维素是生产清洁能源和精细化工品的天然原料。室温离子液体是近年来出现的一类绿色材料,对溶解和分离木质纤维素具有广阔的应用前景。本文在介绍木质素、纤维素、半纤维素和相关室温离子液体的组成与结构的基础上,综述了室温离子液体在溶解、分离木质纤维素方面的研究进展。根据目前所报道的研究结果,总结了不同离子液体对木质素、纤维素、半纤维素的溶解作用以及对木质纤维素的分离性能,分析了离子液体的结构与其溶解性能的关系,讨论了可能的溶解机理。最后提出了这一领域存在的问题,并对其未来的发展作了展望。     

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及用于纤维素溶解纺丝的研究进展

离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM3Ac）可以溶解天然高分子等许多聚合物,尤其对于纤维素具有较强的溶解能力,且溶解过程基本不造成纤维素降解,故可以作为纤维素的有效溶剂,用于纤维素的溶解加工。与其它溶剂相比,[EMIM]Ac具有使用安全、不污染环境、易回收循环利用等优势,故在纤维素溶解、纺丝方面具有广阔的应...     

氯化1-烯丙基-3-乙基-咪唑盐的合成及其对微晶纤维素的微波溶解

合成了新型离子液体氯化1-烯丙基-3-乙基-咪唑盐([AEIM]Cl), 并采用红外光谱和核磁共振测试技术对其化学结构进行了表征. 研究了微波加热条件下[AEIM]Cl对微晶纤维素(MCC)的溶解性能,考察了NaOH、微波和高压等3种预处理方式对微晶纤维素的结晶度、聚合度及溶解率的影响. 采用FT-IR、XRD、TGA和SEM测试技术分别对溶解后得到的再生纤维素的化学结构、晶型变化、热稳定性及表观形貌进行了分析. 结果表明,[AEIM]Cl是微晶纤维素的直接溶剂. 与原生纤维素相比,当选用15%的NaOH在高压釜中140 ℃条件下处理微晶纤维素时,处理过的纤维素结晶度由92.0%降至49.2%,聚合度由306降至153,溶解率从5.2%提高至28.8%. 溶解过程中纤维素没有发生衍生化反应,溶解后得到的再生纤维素晶型由原来的纤维素Ⅰ转变为纤维素Ⅱ,且微晶尺寸从4.92 nm降至1.76 nm,热分解温度从246.6 ℃降至183.0 ℃.     

离子液体溶解纤维素的研究

纤维素是一种可生物降解的天然高分子材料,由于纤维素含有大量的分子间和分子内氢键,导致纤维素难溶于水和一般的有机溶剂。现有的溶剂存在稳定性差、具有毒性、难以回收等缺点,对纤维素的加工、利用造成困难,因此,寻找新型绿色溶剂成为纤维素开发的热点和难点。离子液体是一种新型高效绿色溶剂,在一定条件下可以溶解纤维素、角蛋白等生物大分子,离子液体的出现为纤维素的溶解提供了一种环境友好、可生物降解的溶剂体系,具有广阔的应用前景。本文就不同种类离子液体溶解纤维素的溶解度以及影响溶解度的几种因素进行了综述,总结了离子液体与纤维素作用机理以及离子液体的回收方法,为纤维素的加工利用提供了理论依据和工业指导。     

共溶剂存在下N-烯丙基吡啶氯盐离子液体对纤维素的溶解性能研究

采用一步法合成N-烯丙基吡啶氯盐离子液体([APy]Cl),考察其对纤维素的溶解性能.结果发现,在120℃下对棉浆粕(聚合度(DP)=556)的溶解度可高达19.71%,但再生后聚合度为223,热降解严重.通过添加不同种类共溶剂的方法克服此缺点.结果表明,有机溶液(DMSO,DMAc,DMF或吡啶)作为[APy]Cl的共溶剂时,[APy]Cl/DMAc复合溶剂对棉浆粕的溶解效果最佳,100℃下溶解度为15.03%,再生后聚合度为403.此外降低了溶剂成本.但70℃下,溶解度仅为1.36%,溶解能力较弱.继续探讨了[AMIM]Cl作为[APy]Cl的共溶剂时对纤维素的溶解性能,结果表明,70℃下,[APy]Cl/[AMIM]Cl复合溶剂对棉浆粕的溶解度为8.78%,再生后聚合度为516.可知添加上述2种共溶剂均使[APy]Cl在低于自身熔点下形成液体并能够溶解一定量纤维素,拓宽了溶解温度区间及应用平台.对FTIR,XRD和TGA谱图分析,结果表明上述为纤维素的直接溶剂,可将其晶型由Ⅰ型转变成Ⅱ型,再生后热稳定性稍有降低.通过照片和SEM表明再生膜无色透明,结构致密.     

纤维素在离子液体中的溶解性能及机理研究进展

综述了纤维素在离子液体中的溶解性能和机理的研究进展,总结了纤维素在离子液体中发生溶胀、溶解的物化特性;指出纤维素在离子液体中的溶解属于直接溶解,溶解温度、溶解时间、加热方式、离子液体结构及是否含水等均可影响纤维素的溶解性能;分析了离子液体体系中纤维素应用方面存在的问题,即用于溶解纤维素的离子液体种类有限,溶解机理尚无成熟和完整的理论模型,有待于进一步研究.     

羧酸根阴离子型功能化离子液体对纤维素的溶解性能

通过两步法合成了1,3-二甲基咪唑乙酸盐([C₁mim][CH₃COO])和1,3-二甲基咪唑羟基乙酸盐([C₁mim][HOCH₂COO])两种羧酸根阴离子型功能化离子液体。 研究了纤维素在这两种离子液体中的溶解性能。 结果表明,阴离子的结构对纤维素的溶解性能有明显影响,在120 ℃下,两种离子液体对纤维素的溶解度分别为19.7%和21.2%。 通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)以及热重分析(TG)等技术手段对再生纤维素的结构和热稳定性进行表征,表明两种离子液体均为纤维素的直接溶剂,纤维素在溶解及再生过程中晶体结构由I型转变为无定型结构,且热稳定性有所下降。 此外,研究发现溶解温度的提高和溶解时间的延长均会导致再生纤维素聚合度的降低。 所获得的研究结果为纤维素溶剂体系的开发具有指导意义。     

离子液体在纤维素研究中的应用

离子液体是一种新型的绿色溶剂,纤维素是一种可再生的生物资源,作为非衍生化纤维素溶剂,离子液体在纤维素研究中呈现出了良好的发展态势。本文综述了纤维素在离子液体溶解、再生、衍生化反应及其在生物酶催化等方面的一些研究成果。     

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.     

室温离子液体的研究进展

对室温离子液体的制备及性能的研究进展进行了评述。室温离子液体的阳离子多为有机含氮杂环阳离子，阴离子通常为体积较大的无机阴离子。室温离子液体用作溶剂，具有液态温度范围宽、溶解能力强、蒸气压低、粘度高、电化学窗口宽等特点，在有机合成、电化学、无机物溶液化学方面具有广阔的应用前景。     

高直链淀粉乙酸酯的均相合成及其静电纺丝

离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(amimCl)可以有效地溶解高直链淀粉.以amimCl为均相反应介质,在无外加催化剂的存在下一步合成了取代度范围较宽的高直链淀粉乙酸酯.考察了反应时间和酰化试剂用量对酰化程度的影响.不同取代度的酰化淀粉在水、丙酮和DMAc等溶剂中表现出不同的溶解性.进一步对高直链淀粉乙酸酯溶液进行静电纺丝,制备出了由直径在数十至数百纳米、表面光滑、连续的纳米纤维组成的超细纤维多孔膜.     

聚苯胺在离子液体/水体系中的微乳液法合成

通过乳化剂OP-10的乳化作用,将油相为溶有苯胺单体的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([bmim]PF6)离子液体与水形成了水包油型微乳液.利用该微乳液制备了纳米粒径的导电聚苯胺颗粒.红外光谱和能量散射谱分析结果表明,离子液体负离子已掺杂进入聚苯胺分子链,所得聚苯胺颗粒热稳定性和电化学稳定性好,且具有良好的充放电性能.     

氰乙基纤维素溶致性液晶的研究

氰乙基纤维素在二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、乙腈以及丙酮等溶剂中可以形成溶致性液晶。随浓度增加,溶液从各向同性状态经两相共存态转变成为完全的液晶态。升高温度到T_c,液晶相消失;降低温度到T′_c,液晶相再生成。T_c总大于T′_c。而且,浓度越高,过冷温度△T=T_c—T′_c越小。在各向同性,两相共存或完全的液晶状态,溶液平均折射率和消光度均与浓度呈线性关系。但在两相间相互转变时,即在C_1~*和C_2~*处,n-C和 A-C 曲线上出现转折点。高聚物与溶剂的相互作用参数X_(12)愈小,临界浓度C_1~*愈小。把描述大分子链柔顺性的参数f与X_(12)联系起来,可用 1956年 Flory的理论定性地解释溶剂对高聚物溶致性液晶形成的影响。     

1-正辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体对聚砜分离膜的结构控制及其作用机理

以1-正辛基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐[C8mim][PF6]作为膜结构控制剂,采用相转化法制备具有不同孔结构的聚砜分离膜.随着[C8mim][PF6]含量的增大,聚砜膜的孔结构从典型的不对称指状孔结构、高度拉长的大孔结构、典型的大空穴,变化至海绵状孔结构,离子液体[C8mim][PF6]在聚砜膜制备中表现出孔结构控制、增塑作用.通过能谱分析表明,[C8mim][PF6]在所制备的聚砜膜中存在部分的保留,通过水与聚砜膜表面接触角的测定,[C8mim][PF6]在聚砜膜中的残留提高了膜的亲水性能.基于相分离过程的基本理论,探讨了疏水性[C8mim][PF6]在铸膜液相分离过程中孔结构形成的作用机理.研究表明,[C8mim][PF6]在铸膜液中含量越高,对于相分离的延时效应越大,体系更易发生延时分相.     

改性离子液体中异丁烷与丁烯的烷基化反应

向由无水三氯化铝和盐酸三乙基胺合成的离子液体中溶入不同过渡金属（铜、铁、锌等）离子，考察它们对离子液体催化异丁烷与丁烯烷基化反应性能的影响。结果表明：过渡金属离子的加入能不同程度地影响离子液体的催化性能。溶入Cu2+和Cu+后，离子液体的催化性能有显著的改善，当Cu2+的摩尔加入量为三氯化铝的5%时，烷基化油收率达到丁烯体积的178%，对C8的选择性为75%，烷基化油辛烷值（RON）为92.2，并且离子液体可以重复使用。     

SYNTHESIS OF FUNCTIONAL MACROMOLECULE INTERMEDIATE THROUGH ACYLATION CATALYZED BY [Emim]Cl-AlCl3 IONIC LIQUID

Acylation reaction of anthracene with oxalyl chloride in the presence of [Emim]Cl-AlCl3 ionic liquid has been investigated. Pure 1,2-aceanthryenedione, which is used as intermediate of functional aromatic polymer material, was obtained by recrystalling the reaction mixture with aether and was determined by GC/MS, 1↑HNMR and FTIR analysis. The influences of various parameters, such as the contents of AlCl3 in [Emim]Cl-AlCl3, the amount of acylation agent, amount of [Emim]Cl-AlCl3, reaction temperature and reaction time were investigated. The optimum conditions were as follows： the molar fraction of AlCl3 in ionic liquid [x（AlCl3）] being 0.67, molar ratio of ionic liquid to anthracene being 2：1, molar ratio of oxalyl chloride to anthracene being 2：1, reaction temperature being 40℃ and reaction time being 6h. Under above conditions, the yield and selectivity of 1,2-aceanthrylenedione can reach 91.5% and 98.3% respectively. Further more, [Emim]Cl-AlCl3 ionic liquid, compared with metal halides such as AlCl3, was found to catalyze the reaction as a novel environmental friendly catalyst and solvent and can be reused.     

转化乳剂的离子电导和光电导研究

本文研究了AgBrCl转化乳剂的离子电导和光电导。随着乳剂中溴含量的增高,其离子电导也随之升高,而光电子寿命则降低。AgBrCl乳剂的离子电导主要取决于其组成;AgBrCl转化乳剂的光电子寿命主要受隙间银子浓度的影响,隙间银离子浓度越大,光电子寿命越短。     

氰乙基纤维素溶致性液晶折射率的研究

本文用折射率法研究了氰乙基纤维素在二甲基甲酰胺和二甲基亚砜中形成溶致性液晶的过程,测定了临界浓度C_1~*和C_2~*。对用该方法研究高聚物液晶溶液的有效性以及折射率与其浓度和溶液结构的关系进行了探讨。讨论了各种情况下的n—C曲线。