咪唑类离子液体对微晶纤维素溶解性能的初步研究

合成了一种新的咪唑类离子液体——二氯二(3,3'-二甲基)咪唑基亚砜盐(Cl₂),并对该离子液体溶解微晶纤维素的溶解性能进行了初步研究。通过正交试验考察了不同因素对溶解性能的影响,最佳的试验条件为: 15% NaOH 溶液活化纤维素,离子液体溶解纤维素的温度为80℃,溶解时间60 min,离子液体在不含水条件下进行实验。结果表明,该离子液体对微晶纤维素具有一定的溶解性能。同时对溶解机理进行了初步讨论。     

离子液体对稻草和微晶纤维素溶解性能的研究

研究了离子液体对稻草和微晶纤维素的溶解情况。升高温度、延长时间都可以使离子液体对纤维素的溶解能力提高,但应控制适宜的温度和时间,以免纤维素发生炭化。将稻草溶解再生产物的红外谱图与微晶纤维素的红外谱图比较,结果表明,稻草在离子液体中的溶解产物主要是纤维素：将从离子液体中析出的再生微晶纤维素进行红外光谱分析,结果表明微晶纤维素溶解前后的FT—IR谱图是相同的,说明离子液体是微晶纤维素的直接溶剂。     

微晶纤维素在EMIM-DEP中的溶解与再生

通过微波法合成1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯离子液体(EMIM-DEP)并用其溶解微晶纤维素。用偏光显微镜观察微晶纤维素在离子液体中的溶解。随温度的升高纤维素的溶解度增加,超声辅助可以很好地提高微晶纤维素在离子液体中的溶解度。溶解之后再生的纤维素通过红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和热重分析(TGA)表征,结果显示微晶纤维素在EMIM-DEP中是直接溶解没有发生衍生反应;再生的纤维素晶型由纤维素Ⅰ型转化为纤维素Ⅱ型;回收后的离子液体结构没发生变化,重复利用仍保持较好的溶解微晶纤维素的能力。     

离子液体对稻草和微品纤维素溶解性能的研究

研究了离子液体对稻草和微晶纤维素的溶解情况.升高温度、延长时间都可以使离子液体对纤维素的溶解能力提高,但应控制适宜的温度和时间,以免纤维素发生炭化.将稻草溶解再生产物的红外谱图与微晶纤维素的红外谱图比较,结果表明,稻草在离子液体中的溶解产物主要是纤维素;将从离子液体中析出的再生微晶纤维素进行红外光谱分析,结果表明微晶纤维素溶解前后的FT-IR谱图是相同的,说明离子液体是微晶纤维素的直接溶剂.     

离子液体溶解木质纤维素及其组分研究进展

木质纤维素是地球上含量极丰富的可再生资源。用离子液体溶解木质纤维素材料及其组分进而生产生物质能源产品是一种新型环保的木质纤维素利用方法。对离子液体溶解木质纤维素材料及其组分的研究进展进行了综述,并对离子液体在生物质能源中的应用前景进行了展望。     

咪唑类离子液体溶解纤维素的研究进展

纤维素作为一种最丰富的可再生自然资源具有很好的开发前景,但由于纤维素多氢键的超分子结构,致使其不溶于普通的有机溶剂,限制了其应用。而离子液体的出现为纤维素的应用提供了一个广阔的平台。本文综述了纤维素在咪唑类离子液体中的溶解性能及可能的溶解机理。总结指出阴离子为Cl-、CH3CHOO-和(MeO)RPO2-的离子液体对纤...     

微晶纤维素的性质与应用

微晶纤维素是一种新兴的纤维素功能材料。微晶纤维素的独特性质使它在医药、食品、日用化学品等领域获得广泛的应用。本文从应用角度阐述了微晶纤维素的理化性质和形态结构，介绍了微晶纤维素的工业产品的主要应用途径。     

纤维素在离子液体中的溶解特性研究

测定了纤维素在不同结构的离子液体——1-烯丙基-3-甲基咪唑氯化物([AMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)中的溶解度和溶解速率。结果发现:相同条件下,纤维素在[AMIM]Cl中具有较大的溶解度和较快的溶解速率;随着纤维素聚合度的增大,相同条件下,纤维素在离子液体中的溶解度降低。进一步通过WXRD、FT-IR、13C NMR和黏度法分析了溶解前后纤维素的化学结构、结晶结构和聚合度,结果表明:纤维素在离子液体中的溶解属于直接溶解,纤维素经离子液体溶解和再生后,晶型由纤维素I转变为纤维素II;溶解时间和温度对再生纤维素的聚合度有较大的影响,随着溶解时间的延长和溶解温度的提高,再生纤维素聚合度降低。     

离子液体中天然纤维素的溶解研究进展

纤维素是广泛存在的自然资源,普遍应用于石油、医药、电子等行业。但是由于纤维素的本身化学性质使其难以加工。传统的黏胶法与铜氨法由于其生产条件严苛,污染环境,已经不再适合新时代对于绿色化学的要求。近年来,绿色高效的离子液体得到研究开发,为纤维素的发展提供一个新的平台。本文综述了当前纤维素的几种溶解体系及其概况,探讨了各个体系优缺点,并着重介绍了近年来离子液体的研究进展,提出了今后离子液体应用于纤维素的几个方向,以期为今后纤维素溶解及开发更多纤维素材料提供参考。     

纤维素在离子液体中的溶解与降解

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。离子液体以其优异的理化特性成为纤维素的新型溶剂,并呈现出良好的发展态势。本文综述了离子液体的物理特性及纤维素在离子液体中溶解、降解方面的一些研究成果。     

Flame Retardant Functionalization of Microcrystalline Cellulose by Phosphorylation Reaction with Phytic Acid

The functionalization of microcrystalline cellulose (MCC) is an important strategy for broadening its application fields. In the present work, MCC was functionalized by phosphorylation reaction with phytic acid (PA) for enhanced flame retardancy. The conditions of phosphorylation reaction including PA concentration, MCC/PA weight ratio and temperature were discussed, and the thermal degradation, heat release and char-forming properties of the resulting PA modified MCC were studied by thermogravimetric analysis and pyrolysis combustion flow calorimetry. The PA modified MCC, which was prepared at 90 °C, 50%PA and 1:3 weight ratio of MCC to PA, exhibited early thermal dehydration with rapid char formation as well as low heat release capability. This work suggests a novel strategy for the phosphorylation of cellulose using PA and reveals that the PA phosphorylated MCC can act as a promising flame retardant material.     

咪唑基离子液体中纤维素基聚氨酯材料的制备

以TDI,MDI,IPDI,聚醚(N-220)和微晶纤维素为原料,在咪唑基离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑中合成了系列纤维素基聚氨酯材料,并用FT-IR,TGA,XRD,SEM表征其结构与性能。TGA结果表明纤维素基聚氨酯材料具有良好的热稳定性能,以TDI,N-220,微晶纤维素为原料制备得到的材料热性能最优。XRD结果显示,聚氨酯链段的引入破坏了微晶纤维素的晶体结构,SEM照片显示,材料结构较为均一。     

两种咪唑型离子液体对纤维素的溶解及纺丝性能的比较

以1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐（[EMIM]Ac）和1-丁基-3-甲基咪唑氯盐（[BMIM]CI）两种咪唑型离子液体为溶剂,研究比较了它们对纤维素的溶解性能及其溶液的纺丝加工性能。结果发现：两种离子液体均能在一定条件下溶解纤维素,但[EMIM]Ac较[BMIM]Cl对纤维素具有更低的溶解温度和更快的溶解速率。从流变分析还发现：纤维素/[EMIM]Ac溶液与纤维素/[BMIMCl溶液均为切力变稀流体,相同条件下纤维素/[EMIM]Ac溶液的黏度远低于纤维素/[BMIM]Cl溶液,使其可在相对低的温度下纺丝。此外,GPC分析结果表明：纤维素在用[EMIM]Ac溶解及纺丝过程中降解程度较小,而用[BMIM]Cl进行溶解纺丝时,降解作用则较明显。对纤维结构与力学性能的分析结果进一步表明：与相同喷头拉伸比下制得的[EMIM]Ac法再生纤维素纤维相比,[BMIM]Cl法再生纤维素纤维的聚集态结构相对较完善,结晶度与取向度更高些,从而使其力学性能也相对较好。     

High Stiffness Cellulose Fibers from Low Molecular Weight Microcrystalline Cellulose Solutions Using DMSO as Co‐Solvent with Ionic Liquid

There is a need to develop high‐performance cellulose fibers as sustainable replacements for glass fibers, and as alternative precursors for carbon filaments. Traditional fiber spinning uses toxic solvents, but in this study, by using dimethyl sulfoxide (DMSO) as a co‐solvent with an ionic liquid, a novel high‐performance fiber with exceptional mechanical properties is produced. This involves a one‐step dissolution, and cost‐effective route to convert high concentrations of low molecular weight microcrystalline cellulose into high stiffness cellulose fibers. As the cellulose concentration increases from 20.8 to 23.6 wt%, strong optically anisotropic patterns appear for cellulose solutions, and the clearing temperature (T _c) increases from ≈100 °C to above 105 °C. Highly aligned, stiff cellulose fibers are dry‐jet wet spun from 20.8 and 23.6 wt% cellulose/1‐ethyl‐3‐methylimidazolium diethyl phosphate/DMSO solutions, with a Young's modulus of up to ≈41 GPa. The significant alignment of cellulose chains along the fiber axis is confirmed by scanning electron microscopy, wide‐angle X‐ray diffraction, and powder X‐ray diffraction. This process presents a new route to convert high concentrations of low molecular weight cellulose into high stiffness fibers, while significantly reducing the processing time and cost.     

Ionic Liquids and Cellulose: Dissolution,Chemical Modification and Preparation of New Cellulosic Materials

Due to its abundance and a wide range of beneficial physical and chemical properties, cellulose has become very popular in order to produce materials for various applications. This review summarizes the recent advances in the development of new cellulose materials and technologies using ionic liquids. Dissolution of cellulose in ionic liquids has been used to develop new processing technologies, cellulose functionalization methods and new cellulose materials including blends, composites, fibers and ion gels.     

纤维素的溶解技术与研究现状

纤维素是一种广泛存在、可再生与生物降解的材料,由于在其分子内与分子间存在大量的氢键,因此它很难溶解在传统溶剂中。研究发现离子液体是一种很好的纤维素溶剂。从提高纤维素分子的可及性,利用联合溶剂和固体酸分别来增强离子液体的溶解能力等方面入手,介绍了如何能更好地使用离子液体来溶解纤维素。另外,从经济以及环保的角度考虑,介绍了一些关于离子液体回收的方法。     

[AMIM]Cl离子液体中纤维素接枝PDEAEMA分子刷的均相可控聚合

在氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)离子液体中,采用原子转移自由基(ATRP) 法接枝改性微晶纤维素,合成了微晶纤维素-g-甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(MCC-g-PDEAEMA)聚合物分子刷。通过加入助溶剂形成均相反应体系,解决了功能性单体甲基丙烯酸二乙氨基乙酯(DEAEMA)在[AMIM]Cl离子液体中的溶解问题。分别研究了离子液体中均相与非均相的反应机理,结果表明:在均相体系中,生成的反应副产物PDEAEMA较少,聚合物分子刷的接枝效率较高,分子量分布窄,ATRP反应可控性好。实验确定了均相体系最佳反应条件:CuBr/PMDETA/DEAEMA/乙醇的摩尔比为1:15:150:300, MCC-g-PDEAEMA的接枝效率可达78.1%。通过红外、核磁和GPC对聚合物表征发现,侧链PDEAEMA成功地接枝到微晶纤维素骨架上,生成的聚合物分子刷的分子量分布均匀。     

咪唑型离子液体对聚氨酯硬泡阻燃性能的影响研究

研究了咪唑型离子液体阻燃硬质聚氨酯泡沫的可能性,分析了离子液体的种类、用量对硬质聚氨酯泡沫氧指数、水平燃烧速度、热分解性能的影响。结果表明,咪唑型离子液体对硬质聚氨酯泡沫有很好的阻燃效果,与1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([BMIM]BF4)相比,1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([BMIM]PF6)的阻燃效果较好,氧指数随着离子液体的添加量增加而增加,当添加[BMIM]PF6质量分数为25%(相对组合聚醚)时,阻燃效果最好,可使氧指数达到24.2,水平燃烧速度降低,具有很好的自熄性。通过热分析可以看出,添加[BMIM]PF6离子液体后可以提高热分解温度,分解残留物增加,放热量大大减小,可有效抑制硬质聚氨酯泡沬的分解,提高其热稳定性。