本文關(guān)鍵詞：咪唑基離子液體—水與纖維素相互作用的研究

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【摘要】：在本課題前期研究中發(fā)現(xiàn),離子液體-水體系對(duì)生物質(zhì)各組分的溶解具有選擇性,而且其機(jī)制與純離子液體對(duì)生物質(zhì)的作用有很大差異。離子液體-水體系在生物質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用比純離子液體更具有優(yōu)勢(shì)。本論文以生物質(zhì)的主要組分——纖維素為研究對(duì)象,研究離子液體-水體系與纖維素間的相互作用,為離子液體-水體系處理生物質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。本論文主要研究?jī)?nèi)容包括:1、利用掃描電鏡研究不同濃度離子液體水體系中,脫脂棉纖維素表面的變化;2、利用衰減全反射紅外光譜法(ATR-IR)研究不同濃度離子液體水體系在不同溫度下對(duì)纖維素表面官能團(tuán)的影響,分析不同濃度、溫度下離子液體和水對(duì)纖維素的吸附差異;3、利用熱重研究不同濃度離子液體水體系在不同溫度下對(duì)纖維素結(jié)構(gòu)的影響;4、利用X射線衍射(XRD)研究不同濃度離子液體水體系在不同溫度下對(duì)纖維素結(jié)晶指數(shù)的影響。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析,得到以下結(jié)論:1.通過(guò)衰減全反射紅外光譜分析,纖維素在低濃度離子液體區(qū)(XIL0.129),纖維素吸附水的量大于[C4mim]Cl,隨著離子液體濃度的增大(XIL0.274),[C4mim]Cl與纖維素分子作用增強(qiáng),纖維素結(jié)構(gòu)中的氫鍵網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變形但沒(méi)有斷裂,而在高濃度離子液體區(qū)(XIL0.274),離子液體的陽(yáng)離子會(huì)與纖維素分子形成較強(qiáng)的相互作用,漸漸的解離纖維素原來(lái)致密的氫鍵網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.通過(guò)熱重分析,在30℃下,離子液體-水體系對(duì)纖維素的作用很小,纖維素Tdcp幾乎沒(méi)有發(fā)生改變;在160℃下,隨著離子液體濃度的增大,纖維素Tdcp減小,離子液體-水對(duì)纖維素表面的作用明顯增強(qiáng)。3.通過(guò)X射線衍射分析,在160℃下,離子液體-水體系處理纖維素3h后,纖維素的結(jié)晶指數(shù)先增大后減小,這是因?yàn)殡x子液體-水都先對(duì)纖維素表面的非結(jié)晶區(qū)進(jìn)行作用,將無(wú)定形的纖維素進(jìn)行溶解,暴露出了更多的結(jié)晶區(qū),在結(jié)晶指數(shù)中體現(xiàn)出增大的現(xiàn)象。當(dāng)離子液體-水體系進(jìn)一步與纖維素作用的時(shí)候,接觸的是結(jié)晶區(qū)的區(qū)域,隨著離子液體-水對(duì)纖維素相互作用的深入,結(jié)晶區(qū)的表面分子結(jié)構(gòu)開(kāi)始松動(dòng),表現(xiàn)出纖維素結(jié)晶指數(shù)降低。4.通過(guò)掃描電鏡分析,纖維素在30℃下由不同濃度的離子液體處理過(guò)后的表面先出現(xiàn)了褶皺,隨之表面一層開(kāi)始脫落,在160℃下,離子液體水體系對(duì)纖維素表面的作用更加明顯,尤其是當(dāng)XIL=0.274時(shí)纖維素的表面不僅脫落,而且整個(gè)纖維素被拉扯撕裂開(kāi)。
【關(guān)鍵詞】：纖維素 離子液體 水 吸附行為
【學(xué)位授予單位】：大連工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O636;O645.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 纖維素概述10-13
• 1.1.1 纖維素的物理化學(xué)性質(zhì)12
• 1.1.2 纖維素的結(jié)構(gòu)12
• 1.1.3 纖維素的結(jié)晶度12-13
• 1.2 離子液體13-16
• 1.2.1 離子液體簡(jiǎn)介13-14
• 1.2.2 離子液體在生物質(zhì)處理方面的研究進(jìn)展14-15
• 1.2.3 離子液體-水15-16
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容和意義16-17
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分17-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與藥品17-18
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器17-18
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)器皿18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)藥品及試劑18-19
• 2.3 離子液體的合成及檢測(cè)19-22
• 2.3.1 原料純化19-20
• 2.3.2 1-丁基3甲基咪唑氯鹽（[C_4mim]Cl）的合成20-21
• 2.3.3 1-丁基3甲基咪唑氯鹽（[C_4mim]Cl）的紅外表征21-22
• 2.4 不同濃度[C_4mim]Cl-H_2O體系處理纖維素22-23
• 2.4.1 常溫下不同濃度[C_4mim]Cl-H_2O體系處理纖維素22-23
• 2.4.2 高溫下[C_4mim]Cl-H_2O體系處理纖維素23
• 2.5 儀器分析23-25
• 2.5.1 熱重分析（TGA）23
• 2.5.2 傅里葉變換紅外光譜分析(FT-IR)23-24
• 2.5.3 X射線衍射分析(XRD)24
• 2.5.4 掃描電子顯微鏡分析(SEM)24
• 2.5.5 電導(dǎo)率分析24-25
• 第三章 結(jié)果與討論25-41
• 3.1 離子液體水溶液中電導(dǎo)率的變化25-26
• 3.2 ATR-IR法研究[C_4mim]Cl-H_2O體系對(duì)纖維素表面的作用26-35
• 3.2.1 離子液體水溶液中相對(duì)水含量的變化26-28
• 3.2.2 [C_4mim]Cl濃度對(duì)纖維素結(jié)構(gòu)的影響28-35
• 3.3 [C_4mim]Cl-H_2O溶液處理后纖維素的熱重分析35-37
• 3.4 [C_4mim]Cl-H_2O溶液處理后纖維素的X射線衍射分析37-38
• 3.5 [C_4mim]Cl-H_2O溶液處理后纖維素的掃描電鏡分析38-41
• 第四章 結(jié)論與展望41-43
• 4.1 結(jié)論41
• 4.2 展望41-43
• 參考文獻(xiàn)43-47
• 致謝47-48
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文48

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：598758