毛竹半纤维素在1-丁基-3-甲基咪唑型离子液体中的溶解性能

摘要

cqvip:以毛竹半纤维素为模型物,测定了其在40~150℃温度时在Bmim[HOCH2COO]、Bmim[H2NCH2COO]、Bmim[CH3CHOHCOO]、Bmim[CH2CHCOO]和Bmim[C6H5COO] 5种ILs中的溶解度,并比较被ILs溶解处理前后半纤维素的物理化学特性差异。随后借助1H NMR和13C NMR技术分析半纤维素在ILs中的溶解机理。结果表明:半纤维素的溶解度受温度和ILs的阴离子结构影响较大;半纤维素在Bmim[CH3CHOHCOO]和Bmim[HOCH2COO]中溶解度非常小,最大值只有0.56g/100g IL,而在Bmim[H2NCH2COO]和Bmim[CH2CHCOO]中分别在110℃和130℃溶解度达到峰值3.17g/100g和4.02g/100g IL;在Bmim[H2NCH2COO]、Bmim[CH2CHCOO]和Bmim[C6H5COO]中的溶解过程中半纤维素几乎不发生降解,骨架化学结构未发生改变;羧酸阴离子可能与半纤维素的羟基质子形成氢键,咪唑阳离子中C2-H酸性质子可能与半纤维素的羟基氧形成氢键,导致半纤维素分子间和分子内氢键破坏,从而使得半纤维素溶解;咪唑阳离子和羧酸阴离子共同促进半纤维素的溶解,但阴离子起主导作用。