天然棕色棉纤维在[BMIM]Cl离子液体中的溶解和再生性能研究

利用1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([BMIM]Cl)离子液体溶解天然棕色棉纤维,制备棕棉再生纤维素;利用偏光显微镜观察溶解过程,采用黏度法、红外光谱、X射线衍射、热重、扫描电镜等对棕棉再生前后纤维素的结构进行表征。结果表明:离子液体可以溶解棕棉纤维素,先产生球形膨胀,然后溶解;溶解过程中,可以明显看到纤维中腔的色素沉积物;溶解后的再生纤维素聚合度下降,纤维的结晶结构被破坏,同时再生纤维素的热稳定性下降;再生纤维素截面结构均匀致密,内部不存在空隙结构,说明色素物质能够与纤维素很好地混合。     

木纤维素浆粕在离子液体中的溶解性研究

用不同质量分数的氢氧化钠(Na OH)溶液对木纤维素浆粕进行活化,并将活化后的浆粕分别溶解于1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([AMIM]Cl)、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([EMIM]Cl)和1-丁基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯盐([BMIM]DEP)3种咪唑型离子液体中,通过红外光谱、扫描电镜、X射线衍射及偏光显微镜对其进行表征,结果表明:在考虑成本因素的情况下,选用18%的NaOH溶液对木纤维素浆粕的活化效果较好;在相同试验条件下,不同离子液体对活化后木纤维素浆粕的降解顺序是:[AMIM]Cl[BMIM]DEP[EMIM]Cl,溶解能力顺序是:[AMIM]Cl[EMIM]Cl[BMIM]DEP;在70~110℃温度范围内,随温度升高,溶解时间缩短.     

离子液体[Amim]Cl中玉米秸秆纤维素的溶解再生性能

以玉米秸秆为原料,在离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐([Amim]Cl)中制得了玉米秸秆纤维素再生膜。通过FTIR、XRD、SEM和TGA等测试方法对玉米秸秆纤维素及其再生膜进行了表征。结果表明,经过酸碱法处理的玉米秸秆纤维素可直接溶解在目标离子液体中,再生前后秸秆纤维素发生了从Ⅰ到Ⅱ的晶型转变;再生膜具有致密均匀的结构且呈现优异的热稳定性;离子液体可以多次循环利用。     

CO2在[bmim]BF4/[bmim]PF6中的电化学还原研究

对离子液体[bmim]BF4和[bmim]PF6进行了二元复配,测定了不同复配比例离子液体的电导率及红外光谱图,研究了CO2在单一离子液体和二元离子液体[bmim]BF4/[bmim]PF6中的电化学还原行为.结果表明,铜电极上,CO2在单一离子液体和二元离子液体中发生不可逆的电化学还原反应,生成物为CO.-2,通过调节[bmim]BF4/[bmim]PF6的体积比,得到了性能较好的二元离子液体,对CO2的电化学还原有显著促进作用.     

壳聚糖/木质纤维素共混纤维的研究

通过NaOH活化木质纤维素,并将其溶解于离子液体[Bmim]Cl中,与壳聚糖共混制备壳聚糖/木质纤维素共混纤维。通过红外光谱(FT-IR)、X射线(XRD)、力学测试和扫描电镜(SEM)对材料的结构性能进行分析。结果表明,NaOH活化有效地促进了木质纤维素在离子液体中的溶解,壳聚糖的加入使得共混纤维的结晶度降低,强度降低。     

离子液体体系制备芦苇微晶纤维素及其表征

对离子液体体系中制备微晶纤维素(MCC)的可行性及工艺进行了研究,并与药用商品MCC进行了比对。以芦苇纤维素为原料,实验室合成的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM]Cl)为溶剂,采用条件试验法对离子液体体系溶解纤维素的条件进行优化。利用红外光谱、X射线衍射和热失重分析等测试方法对制备产物的结构性能进行表征与分析。确定较优的制备工艺条件:温度75℃,时间3h,纤维素质量分数2.5%。得到的产物聚合度438.86,结晶度77.97%,得率84.80%,溶解率0.38%,灰分0.05%。表征结果表明,自制MCC与商品MCC基本相同,自制MCC主要成分为纤维素,晶型结构仍为纤维素Ⅰ型,热稳定性更好。     

离子液体-水体系下微波辅助脱木质素研究

在离子液体([C4mim]Cl)-水体系能溶解部分木质素的基础上,研究了微波辐射对[C4mim]Cl-水体系脱木质素效率的促进作用。以豆秸、柞木木屑(硬木)和白松木屑(软木)为原料,在[C4mim]Cl-水体系中,用微波辐射促进木质素的脱除,着重考察了原料种类、处理时间、离子液体浓度和微波功率对木质素脱除率的影响。研究结果表明,在[C4mim]Cl-水体系中,用微波辐射促进木质素脱除的最佳条件是:[C4mim]Cl-水质量分数为60%,微波辐射时间30min,微波辐射功率500 W,在此条件下豆秸的木质素脱除率达到了81.3%,而在没有微波辅助条件下的木质素脱除率为38.7%。微波辅助离子液体-水体系可有效提高木质素脱除率。     

天然丝瓜络纤维在[BMIM]Cl中的溶解及再生

以碱-双氧水法处理的天然丝瓜络纤维为原料,从[BMIM]Cl中制备出再生纤维素膜。通过偏光显微镜观察天然丝瓜络纤维的溶解过程,采用红外光谱、扫描电镜、X射线衍射及力学性能等测试方法,对天然丝瓜络纤维及再生纤维素膜进行表征。结果表明,经活化的丝瓜络纤维素可快速、直接溶解在离子液体中,再生前后丝瓜络纤维素发生了从纤维素Ⅰ到纤维素Ⅱ的晶型转变。     

离子液体的制备及在织物抗静电整理中的应用

采用N-甲基咪唑、溴代正丁烷为原料,1,1,1-三氯乙烷为溶剂合成中间体[bmim]Br,再利用[bmim]Br和四氟硼酸钠以甲醇为溶剂合成离子液体[bmira]BF4(1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐),离子液体[bmim]BF4结构均经IR、1HNMR予以表征.将[bmim]BF4应用于涤纶织物的抗静电整理.分析了[bmim]BF4的用量、轧余率、焙烘温度对涤纶织物抗静电性能的影响,并利用TiO2/SiO2水溶胶进行处理,以提高离子液体整理涤纶织物的抗静电性能的耐久性.     

单因素法优化废旧涤棉面料组分溶解分离工艺

采用离子液体[Amim]Cl对废旧涤棉混纺面料中含棉成分进行溶解分离。通过单因素分析法研究温度、[Amim]Cl质量分数、时间、溶质与溶剂比例等因素对溶解过程的影响,得到优化的溶解工艺条件,同时研究溶剂对涤纶的影响。优化的溶解工艺参数:溶解温度90℃,溶解时间5 h,[Amim]Cl质量分数99%,溶质与溶剂质量比为0.2:4。     

木屑液化残渣的催化加氢醇解及产物分析

以甲醇为溶剂、硅化镁为催化剂,对木屑液化残渣进行催化加氢醇解,研究温度与时间对生物油收率的影响; 采用热重分析仪、扫描电镜、元素分析仪考察醇解残渣的性质,采用气质联用仪分析液化产物的组分分布及特征. 结果表明,木屑液化残渣的生物油收率在2 h、290 ℃时达到最大值46.2%; 木屑液化残渣中的纤维素和木质素结构发生了解离,表面结构被破坏; 生物油主要由酚类化合物组成,相对含量高达76.1%,主要由苯酚、p-甲基苯酚、4-乙基苯酚、2-甲氧基-4-甲基苯酚、2-甲氧基-4-(1-烯丙基)苯酚等组成,说明木质素是木屑液化残渣主要组分,选用的木屑木质素的主要结构单元是愈创木基.     

咪唑型离子液体的制备与工艺优化

主要介绍了由甲基咪唑为初始原料合成1-甲基-3-丁基氟硼酸盐离子液体的合成方法,并对其合成工艺条件进行了优化.实验表明,1-甲基-3-丁基氟硼酸盐离子液体合成适宜条件为:反应溶剂为环己烷,溶剂量100%,物料摩尔比为1 1.1,在回流状态下反应7 h.     

离子液体/水混合体系预处理过程对秸秆组成与结构的影响

研究了离子液体/水体系预处理大豆秸秆对其组成、结构的影响,并对预处理后的秸秆进行了纤维素酶解。结果表明,秸秆中木质素、纤维素和半纤维素含量随着离子液体质量分数减少先降低后增加。3种组分在离子液体质量分数为80%时达到最低点,纤维素是81.14%,半纤维素是60.94%,木质素是71.64%。该预处理过程可以打开秸秆细胞壁上的纹孔并将大部分木质素移除,增加溶剂可及性,同时它还可以降低纤维素结晶度,有利于纤维素酶解,其糖化率在离子液体为80%达到最高,为71.1%。     

基于生物质本体特性的餐饮废水处理效果研究

利用核桃壳、木屑、甘蔗渣、水葫芦4种生物质作为吸附剂吸附处理餐饮废水,分析表征这4种材料的本体特性,考察生物质投加量、吸附时间、pH值和生物质粒径等因素对COD去除率及油的吸附量的影响.研究表明：生物质中纤维素与木质素的比值越高、比表面积越大吸附性能越好.4种吸附材料对COD去除率从大到小的顺序为甘蔗渣、水葫芦、木屑、核桃壳;对油的吸附量从大到小的顺序为水葫芦、木屑、甘蔗渣、核桃壳.     

Electrochemical behavior of CoCl2 in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate

The electrochemical behavior of CoCl2 in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate ([bmim]PF6) was investigated by cyclic voltammetry. The cyclic voltammograms were obtained from electrochemical measurement under different temperatures, and the reversible behavior for Co2 /Co3 redox couple on glassy carbon electrode in [bmim]PF6 was confirmed by the characteristic of the peak currents. The diffusion coefficients (about 10-11m2/s) of Co2 in [bmim]PF6 under different temperatures were evaluated from the dependence of the peak current density on the potential scan rates in cyclic voltammograms. It is found that the diffusion coefficient increases with increasing temperature. Diffusion activation energy of Co2 in [bmim]PF6 is also calculated to be 23.4kJ/mol according to the relationship between diffusion coefficient and temperature.     

氨基酸离子液体[bmim]Gly的合成探索及表征

探索两步法合成1-丁基-3-甲基咪唑甘氨酸离子液体([bmim]Gly)的反应条件.第一步,采用阴离子树脂静态交换法由1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([bmim]Br)与强碱性阴离子树脂生成中间产物1-丁基-3-甲基咪唑氢氧化物([bmim]OH),通过单因素实验获得其最佳交换条件;第二步,[bmim]OH与甘氨酸(Gly)反应,经脱水、洗涤后得目标产物.对产物进行核磁(1H NMR)和红外(IR)表征,结果表明产品纯度较高.与动态合成法相比,静态法合成[bmim]Gly操作简便,节水省时,有助于实现氨基酸离子液体合成过程的绿色化和工业化.     

Electrochemical behavior of CoCl2 in ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate

The electrochemical behavior of CoCl2 in 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate （[bmim]PF6） was investigated by cyclic voltammetry. The cyclic voltammograms were obtained from electrochemical measurement under different temperatures, and the reversible behavior for Co^2＋/Co^3＋ redox couple on glassy carbon electrode in [bmim]PF6 was confirmed by the characteristic of the peak currents. The diffusion coefficients （about 10^-11m^2/s） of Co^2＋ in [bmim]PF6 under different temperatures were evaluated from the dependence of the peak current density on the potential scan rates in cyclic voltammograms. It is found that the diffusion coefficient increases with increasing temperature. Diffusion activation energy of Co^2＋ in [bmim]PF6 is also calculated to be 23.4 kJ/mol according to the relationship between diffusion coefficient and temperature.     

纤维素生物质热解特性及其BP神经网络预测研究

利用化学方法测量纤维素生物质稻杆、棉杆及松木屑的纤维素及木质素含量,并通过热重法分析纤维素含量对热解特性的影响规律.利用Malek法得到最概然机理函数,得出生物质热解过程需分为两个阶段分别建立动力学模型,前一阶段为D1模型,后一阶段为F1模型,最终求得较为合理的反应活化能及指前因子.实验结果得出,纤维素含量越大,热解速...     

高取代度羧甲基松木纤维素制备工艺优化及表征

以松木纤维素为原料,氯乙酸钠为醚化剂,采用浓碱预处理,醚化过程中两次加碱法制备高取代度羧甲基松木纤维素。以单因素实验的方法对反应条件进行优化,探讨了浓碱预处理及醚化两阶段中碱浓度、温度、处理时间、固液比及醚化剂用量各因素对产品取代度的影响。结果表明其制备最佳工艺为：浓碱预处理为NaOH质量分数40%,固液比1g∶35mL,温度30℃,时间1.5h;醚化阶段工艺为NaOH的用量2g,氯乙酸钠的用量4.3g,固液比1g∶20mL。第一阶段加入质量分数50%的碱剂和70%的氯乙酸钠,温度35℃、时间1.5h,第二阶段加入剩余的碱剂和醚化剂,温度75℃、时间2h,在此条件下制得取代度高达1.237的羧甲基松木纤维素,并采用红外光谱和XRD对产物结构进行了表征。     

氯化1-甲基-3-(2甲-基烯丙基)咪唑的合成工艺条件优化及动力学研究

用单因素和正交试验法对氯化1-甲基-3-(2-甲基烯丙基)咪唑[(MA)MIM]Cl合成过程的工艺条件进行了优化,较优条件为:n(2-甲基烯丙基氯)∶n(N-甲基咪唑)=1.4∶1,反应温度80℃,反应时间3 h.研究了[(MA)MIM]Cl合成反应的动力学模型.结果显示,在均相条件下,此合成反应符合二级反应动力学模型;拟合出了动力学方程,其指前因子A=1.166×108mol.g.min,活化能Ea=75.58 kJ/mol,为设计合成反应器奠定了基础.