离子液体中纤维素氨基甲酸酯的合成

本实验采用有机载体--溴代N-乙基吡啶离子液体([Epy]Br),以棉秆和尿素为原料,一步合成纤维素氨基甲酸酯.考察了其影响因素,且以活化时间、反应温度和酯化反应时间的影响较大,从而基于此三因素进行正交实验确定其最佳条件是活化时间为7 h,反应温度为150 ℃,酯化反应时间为3.5 h.且在最佳条件下进行实验,可得出酯化产物的含氮量在8%左右.然后由其红外光谱图可知,1714 cm-1处酰胺中的羰基峰和3680～3000 cm-1处的双峰以及凯氏定氮实验可判定尿素与纤维素进行了酯化反应.     

棉秆纤维素氨基甲酸酯的合成

以棉秆和尿素为原料在离子液体中一步合成纤维素氨基甲酸酯的方法,探讨了氢氧化钠溶液浓度、活化时间、老成时间、尿素溶液浓度、尿素溶液浸泡时间、反应温度及酯化反应时间7种影响因素,通过正交试验确定其最优合成条件是:活化时间为7 h,反应温度为150℃,酯化反应时间为3.5 h,且最优条件下可使酯化产物的含氮量稳定在8%左右。产物红外光谱及凯氏定氮分析表明尿素与纤维素完成了酯化反应。     

纤维素氨基甲酸酯的合成及表征

系统地研究了纤维素氨基甲酸酯的合成方法、原料聚合度、合成温度及其时间、载体及其用量、尿素用量等对产物含氮量的影响。结果表明:载体的加入可提高反应试剂的可及度;纤维素浆粕的聚合度在320~390时反应性能较好;反应体系呈碱性时,有利于酯化反应的进行;产物含氮量随尿素用量的增大及预处理时间的延长而增加。最终确定最佳合成工艺条件为尿素用量40%,预处理2 h,酯化反应温度150℃,酯化反应时间3 h。产物的FT-IR谱图证实了酰胺键的存在。X-射线衍射表明产物的晶型与活化后纤维素的晶型类似,结晶度变化不大。     

从离子液体溶液中制备高韧纤维素纤维纺织品

开发出一种新型非咪唑基离子液体。将其作为溶解纤维素的溶液,应用于干喷湿法制备Lyocell型纤维素纤维,不但可显著降低温度,还可减少能耗和纤维素的降解。制得的纤维具有很高的力学性能,超过目前商业化的人造纤维素纤维。由于是采用纤维素制得的,这种纤维因此而被命名为Ioncell-F。采用该纤维制作相应的服装和纺织品试样,用以评估这类新型溶液纺丝工艺的潜力。一系列纤维素溶质包括低度精制的纤维素纸浆及废弃材料都可溶解于该离子液体中,这使得废料更易回收,促进了资源的循环利用。Ioncell-F的力学性能达到了增强(生物)复合材料或生物基碳纤维前驱体的水平,显示出广阔的应用前景。     

离子液体中晶体合成的研究

近年来,由于实际应用的需要,传统的水热合成技术已经不能满足实际生产生活的需要,材料需要迫切需要寻找一种新的材料合成方法,离子液体作为一种新的溶剂可以满足材料学家的需要,并且在晶体合成的领域得到了应用并具有深远的意义。     

离子液体中制备多组分纤维素纤维

讨论了由纤维素和聚丙烯腈所组成的溶液在离子液体中形成纤维的过程。除了制备聚合物溶液外,还描述了由干湿法制备纤维素聚丙烯腈纤维的成形以及其纺织物理特性、保水性、原纤化趋势和染色性能。根据此工艺能获得一种既具特性又具可变性能的纤维,这些性能取决于所用聚合物的种类、溶剂以及之间的比例。     

离子液体中自由基反应制备纤维素接枝共聚物

通过季胺化反应合成离子型液体1-丁基,3-甲基氯化咪唑[Bmin]Cl,13C NMR结果表明有效地合成了目标产物。将脱脂棉纤维素溶解于合成的离子液体中,研究讨论了[Bmin]Cl对其溶解性能及溶解前后纤维素的变化。基于自由基聚合反应的原理,使纤维素在[Bmin]Cl中均相与丙烯酰胺接枝共聚,FT-IR证明了接枝产物的生成,凯氏定氮法测量计算得接枝率达60%。正交试验结果表明各因素对接枝率的影响的主次顺序为:引发剂与纤维素的质量比>反应时间>单体与纤维素的质量比>反应温度。     

纤维素在离子液体中的反应性能及机理研究进展

本文综述了纤维素在传统溶剂和新型溶剂——离子液体中的反应类型,总结了纤维素在传统溶剂和离子液体中的反应特点,着重阐述目前国内外纤维素在离子液体中各类反应的研究进展,最后总结了离子液体体系中纤维素均相反应和非均相反应机理。     

离子液体在淀粉和纤维素改性中的应用

近些年来,随着我国改革开放的深入和人民生活水平的提高,人们对食品安全提出了越来越严格的要求.同时由于人们环境意识的日益增强以及绿色化学的兴起,使新型绿色溶剂离子液体广泛应用于食品工业中并且逐渐发挥出巨大的作用,尤其是在淀粉和纤维素改性中的应用.结合国内外相关文献对离子液体在淀粉和纤维素改性中的应用进行总结.在总结的过程中,对淀粉和纤维素在离子液体中改性的发展历程、机理以及相关特点等方面进行论述,探讨了离子液体对淀粉和纤维素改性的影响,并阐述了离子液体在淀粉和纤维素的改性的发展前景和限制因素.     

离子液体在制浆造纸及纤维素工业的应用

从离子液体结构、溶解反应条件对纤维素溶解的影响以及纤维素溶解前后的差异等方面总结了离子液体对纤维素的溶解能力,阐述了可能的溶解机理。从选取离子液体,确定反应条件的角度提出了提高纤维素溶解率的方法。介绍了以离子液体为溶剂制备磁性材料、吸附剂、生物膜等纤维衍生材料及其应用于相关领域的优势,展望了离子液体在制浆造纸废水处理、脱墨、制浆领域中的应用前景。提出了离子液体工业化存在的问题及离子液体的研究方向。     

纤维素在离子液体中的均相接枝共聚反应动力学研究

以纤维素的有效溶剂离子液体为反应介质,过硫酸铵为引发剂,研究了纤维素与丙烯酰胺的均相接枝共聚反应动力学.通过实验考察了接枝反应速率与单体浓度、引发剂用量和反应温度的关系,得出实验条件下反应速率的表达式为:Rg=K[AM]1.0[APS]0.51,并测出反应过程的表观活化能Ea为28.749 kJ·moL-1     

纤维素氨基甲酸酯及其纤维的研究进展

介绍了纤维素氨基甲酸酯（简称ＣＣ）的发展历史、研究现状及合成工艺,并介绍了ＣＣ纤维的性能和市场前景。     

离子液体介质中木薯淀粉琥珀酸酯的均相合成

以离子液体(ILs)1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMCl)为反应介质,研究无催化剂条件下木薯淀粉琥珀酸酯的均相合成。实验结果表明,将木薯淀粉在105℃的AMIMCl介质中预处理30 min,可使淀粉溶解,表明可利用这种预处理方法将淀粉均相化,作为后续化学改性的反应介质。通过浊度法测定结果表明,木薯淀粉在105℃的离子液体AMIMCl介质中的溶解度为10.2%。在离子液体AMIMCl介质中,通过探讨反应条件对木薯淀粉酯化产物取代度的影响,得到最佳反应条件为:琥珀酸酐与脱水葡萄糖单元(AGU)的摩尔比4:1,反应温度110℃,反应时间3 h,在此条件下,最大取代度为0.518。FT-IR结果显示在1733 cm-1出现了琥珀酸酐的伸缩振动峰,表明淀粉与琥珀酸酐发生了酯化反应,SEM结果表明,所合成的淀粉琥珀酸酯不存在原淀粉的完整颗粒结构,较高取代度的木薯淀粉琥珀酸酯的XRD曲线在2θ为8°处出现弥散峰,表明形成了新的结晶型式。     

室温离子液体AmimCl中纤维素的降解与均相衍生化

探讨了纤维素在离子液体中的溶解，发现在室温离子液体AmimCl中纤维素发生一定程度的降解，纤维素聚合度由1276．6降低至933．8。通过纤维素均相衍生化反应发现，无需添加任何催化剂，纤维素在室温离子液体AmimCl中即可与PA发生均相衍生化反应，纤维素的取代度随反应时间、酸酐用量、反应温度的提高而提高。FT-IR和固体CP／MAS^13C-NMR分析表明，反应后的纤维素衍生物中富含羧基。研究还发现，纤维素在C6、C2和C3位置的游离羟基均参与了化学反应。     

离子液体溶解细菌纤维素工艺优化及性能

为提供一种新型高效的细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)溶解途径,本文以投料量、复合溶剂配比、溶解温度为实验因素,对离子液体咪唑类氯盐氯化-1-烯丙基-3-甲基-咪唑(1-allyl-3-methylimidazolium chloride,AmimCl)和1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)溶解BC工艺进行优化,并对溶解后的BC进行再生处理,利用傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)、X-射线衍射(X-Ray Diffraction,XRD)、扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)及热重-差示扫描量热(Thermogravimetric Analysis-Differential Scanning Calorimetry,TG-DSC)对AmimCl溶解再生前后BC的化学基团、结晶度、表面形貌及热性能进行了分析。结果表明,离子液体AmimCl溶解BC最优工艺为:溶解温度为110 ℃,复合溶剂比为AmimCL:DMI=8:2,溶解时间为11 h,此条件下BC/IL溶液中BC质量分数可达6.5%。离子液体AmimCl溶解BC属于物理过程,不破坏其基本结构,溶解再生后的BC结晶度及热性能有所降低,纤维表面出现很多裂缝及孔洞,微纤丝堆积变得松散。本研究为BC实际应用过程中难溶解的问题提供了新的思路,为BC改性奠定了理论及技术基础。     

离子液体在生物大分子中的应用研究进展

离子液体作为一种可设计性的绿色溶剂和高效催化剂,以其热稳定性好,催化性强,电导率高,溶解能力强,零蒸汽压等特性,在诸多领域具有广泛的应用。本文总结了离子液体的历史、制备、应用,主要介绍了目前离子液体在纤维素、胶原蛋白、角蛋白等生物大分子中的应用研究。同时重点介绍了离子液体在制革固废物和废水处理中的应用,并指出离子液体在皮革应用领域具有巨大前景。