具有较低粘度的深溶性溶剂 (TMAH·5H2O/尿素) 用于在室温下溶解纤维素
Li Li1, Maozhi Zhang1, Yun Feng1
1Beijing Key Laboratory of Lignocellulosic Chemistry, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; Engineering Research Center of Forestry Biomass Materials and Energy, Ministry of Education, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China.
Carbohydrate polymers
|June 1, 2024
概括
一种新型的深溶解剂 (DES) 在室温下有效地溶解纤维素. 这种低粘度的溶剂对纤维制造和纤维素利用有前途.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 绿色化学 绿色化学
- 聚合物化学 聚合物化学
背景情况:
- 纤维素溶解对于其多功能应用至关重要.
- 传统的溶剂往往会引起环境和安全方面的担忧.
- 开发高效和可持续的纤维素溶剂仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 设计和表征一种新型的深溶性溶剂 (DES) 用于在室温下溶解纤维素.
- 评估溶剂在纤维素负载,粘度和结构影响方面的性能.
- 为了研究影响纤维素溶解性的溶剂特性.
主要方法:
- 一种基于DES的四甲基氧化五水合物/尿素 (TMAH·5H2O/尿素) 的配方.
- 为最大的纤维素溶解优化DES摩尔比率.
- 使用分析技术对纤维素溶解度,粘度和结构变化 (晶度,DP) 的表征.
- 确定Kamlet-Taft参数以了解溶剂-溶解物相互作用.
主要成果:
- 优化的1:3 M TMAH·5H2O/尿素DES在室温下将高DP纤维素 (526) 溶解到7.5%的重量.
- 纯DES和纤维素/DES混合物都表现出低粘度,适合纤维线.
- 纤维素结构从I型转变为II型,结晶度和DP降低.
- 德斯表现出高键基本性,促进有效的纤维素溶解.
结论:
- 该TMAH·5H2O/尿素DES提供了一个高效的,低粘度的系统,用于在室温下溶解纤维素.
- 这种溶剂系统在合成简单性和纤维素溶解性方面具有优势.
- 它具有促进纤维素加工和纤维制造中的应用的巨大潜力.


