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-水體系對生物質(zhì)各組分的溶解具有選擇性,而且其機制與純離子液體對生物質(zhì)的作用有很大差異。離子液體-水體系在生物質(zhì)領域的應用比純離子液體更具有優(yōu)勢。本論文以生物質(zhì)的主要組分——纖維素為研究對象,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。本論文主要研究內(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纖維素表面官能團的影響,分析不同濃度、溫度下離子液體和水對纖維素的吸附差異;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纖維素結(jié)晶指數(shù)的影響。通過實驗分析,得到以下結(jié)論:1.通過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,纖維素結(jié)構(gòu)中的氫鍵網(wǎng)絡發(fā)生變形但沒有斷裂,而在高濃度離子液體區(qū)(XIL0.274),離子液體的陽離子會與纖維素分子形成較強的相互作用,漸漸的解離纖維素原來致密的氫鍵網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。2.通過熱重分析,在30℃下,離子液體-水體系對纖維素的作用很小,纖維素Tdcp幾乎沒有發(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-水對纖維素表面的作用明顯增強。3.通過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,這是因為離子液體-水都先對纖維素表面的非結(jié)晶區(qū)進行作用,將無定形的纖維素進行溶解,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。當離子液體-水體系進一步與纖維素作用的時候,接觸的是結(jié)晶區(qū)的區(qū)域,隨著離子液體-水對纖維素相互作用的深入,結(jié)晶區(qū)的表面分子結(jié)構(gòu)開始松動,表現(xiàn)出纖維素結(jié)晶指數(shù)降低。4.通過掃描電鏡分析,纖維素在30℃下由不同濃度的離子液體處理過后的表面先出現(xiàn)了褶皺,隨之表面一層開始脫落,在160℃下,離子液體水體系對纖維素表面的作用更加明顯,尤其是當XIL=0.274時纖維素的表面不僅脫落,而且整個纖維素被拉扯撕裂開。
【關(guān)鍵詞】：纖維素 離子液體 水 吸附行為
【學位授予單位】：大連工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 離子液體簡介13-14
• 1.2.2 離子液體在生物質(zhì)處理方面的研究進展14-15
• 1.2.3 離子液體-水15-16
• 1.3 本文研究內(nèi)容和意義16-17
• 第二章 實驗部分17-25
• 2.1 實驗儀器與藥品17-18
• 2.1.1 實驗儀器17-18
• 2.1.2 實驗器皿18
• 2.2 實驗藥品及試劑18-19
• 2.3 離子液體的合成及檢測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率的變化25-26
• 3.2 ATR-IR法研究[C_4mim]Cl-H_2O體系對纖維素表面的作用26-35
• 3.2.1 離子液體水溶液中相對水含量的變化26-28
• 3.2.2 [C_4mim]Cl濃度對纖維素結(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43-47
• 致謝47-48
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學術(shù)論文48

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：598758