本文關(guān)鍵詞：離子液體中皮屑的解晶及微細(xì)化工藝研究

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【摘要】：本課題研究了溴代1-乙基-3-甲基咪唑離子液體(即[Emim]Br離子液體)中皮屑的解晶以及微細(xì)化工藝,并進(jìn)行了木質(zhì)素／膠原纖維復(fù)合材料的制備研究。首先,采用單因素與正交的實(shí)驗(yàn)方法,得出皮屑在[Emim]Br離子液體中溶解的最佳工藝條件為：皮屑與[Emim]Br離子液體固液比為1：20,溶解溫度為140℃,溶解時(shí)間為60 min。皮屑溶解百分率可穩(wěn)定在26.7%左右。對比溶解前后皮屑的FT-IR圖得出,皮屑位于3406cm-1代表膠原分子鏈間氫鍵的峰移動(dòng)到了3426 cm-1處,皮屑的氫鍵被[Emim]Br離子液體破壞。對比再生前后皮屑的FT-IR圖得出,皮屑位于3406cm-1代表膠原分子鏈間氫鍵的峰移動(dòng)到了3413 cm-1處,發(fā)生了微弱的藍(lán)移。其次,采用單因素及正交的實(shí)驗(yàn)方法,探究出皮屑在[Emim]Br離子液體中的最佳微細(xì)化工藝條件為：分散介質(zhì)取液體石蠟,分散介質(zhì)與皮屑／[Emim]Br離子液體溶液的質(zhì)量比8：1,分散劑以O(shè)P-40、K12、Dowfax 2A1按7：2：1進(jìn)行復(fù)配,分散劑用量2%0,分散溫度為80℃,靜置時(shí)間為17h時(shí)。在最佳條件下進(jìn)行重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn),得出220 nm濾膜及以下微細(xì)化皮屑的平均質(zhì)量在0.2107 g左右,約占總質(zhì)量的52.7%。然后,進(jìn)行了木質(zhì)素／膠原纖維復(fù)合材料的制備研究,研究結(jié)果表明,抽濾分離[Emim]Br離子液體,分離離子液體單次用水量20 mL,總用水量為60 mL,靜置時(shí)間60 h,復(fù)合材料成膜效果較好。利用木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料制備膠原吸附材料,研究結(jié)果表明,制備膠原吸附材料的較佳條件是：NaOH溶液濃度為2.5%、溶解溫度為40℃、溶解時(shí)間為30 min,木質(zhì)素與膠原纖維的復(fù)配比是1：4。研究了膠原吸附材料對亞甲基藍(lán)溶液、堿液木質(zhì)素、乙醇木質(zhì)素的吸附性能。研究結(jié)果表明,該材料對亞甲基藍(lán)溶液的脫色率為84.76%,對堿液木質(zhì)素的吸附率為82.53%,對乙醇木質(zhì)素的吸附效果較差,僅為23.99%。最后,對每部分實(shí)驗(yàn)后的[Emim]Br離子液體進(jìn)行回收,所用離子液體重復(fù)使用三到四次后結(jié)構(gòu)依然不變,且回收率都在98%以上,具有很好的可重復(fù)利用性。
【關(guān)鍵詞】：離子液體 皮屑 溶解 微細(xì)化 復(fù)合材料
【學(xué)位授予單位】：天津科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O645.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 前言10-20
• 1.1 研究背景10
• 1.2 膠原10-14
• 1.2.1 膠原的結(jié)構(gòu)組成10-11
• 1.2.2 皮革廢棄物中膠原的提取11-12
• 1.2.3 膠原的應(yīng)用12-14
• 1.3 木質(zhì)素14-15
• 1.3.1 木質(zhì)素簡介14
• 1.3.2 木質(zhì)素的性質(zhì)14
• 1.3.3 木質(zhì)素的應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.4 納米化15
• 1.5 離子液體15-18
• 1.5.1 離子液體簡介15
• 1.5.2 離子液體的優(yōu)點(diǎn)15-16
• 1.5.3 離子液體發(fā)展?fàn)顩r16
• 1.5.4 離子液體在溶解天然大分子方面的研究動(dòng)態(tài)16-18
• 1.6 本論文研究內(nèi)容及目的意義18-20
• 1.6.1 本論文研究的內(nèi)容18-19
• 1.6.2 本論文的意義及創(chuàng)新點(diǎn)19-20
• 2 材料與方法20-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器20-21
• 2.3 [Emim]Br離子液體中皮屑的溶解研究21-23
• 2.3.1 [Emim]Br離子液體的合成21-22
• 2.3.2 [Emim]Br離子液體中皮屑的溶解過程研究22
• 2.3.3 [Emim]Br離子液體中皮屑溶解工藝條件的確定22-23
• 2.3.4 [Emim]Br離子液體中皮屑溶解機(jī)理初步研究23
• 2.4 [Emim]Br離子液體中皮屑的再生初步研究23-24
• 2.4.1 [Emim]Br離子液體中皮屑的再生23
• 2.4.2 [Emim]Br離子液體中皮屑的再生機(jī)理初步研究23-24
• 2.5 [Emim]Br離子液體中皮屑的微細(xì)化工藝研究24-25
• 2.5.1 [Emim]Br離子液體中皮屑微細(xì)化工藝流程圖24
• 2.5.2 [Emim]Br離子液體中皮屑微細(xì)化的實(shí)驗(yàn)方法24-25
• 2.5.3 單因素實(shí)驗(yàn)25
• 2.5.4 正交試驗(yàn)25
• 2.5.5 產(chǎn)物的粒度分析25
• 2.5.6 產(chǎn)物的SEM分析25
• 2.6 [Emim]Br離子液體中木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料的研究25-28
• 2.6.1 [Emim]Br離子液體中木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料制備工藝條件的確定25-27
• 2.6.2 利用木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料制備膠原吸附材料的研究27-28
• 2.6.3 膠原吸附材料的吸附性能研究28
• 2.7 [Emim]Br離子液體的回收28-30
• 3 結(jié)果與討論30-60
• 3.1 [Emim]Br離子液體的合成及表征30
• 3.1.1 [Emim]Br離子液體的合成30
• 3.1.2 [Emim]Br離子液體的FT-IR表征30
• 3.2 [Emim]Br離子液體中皮屑的溶解研究30-43
• 3.2.1 [Emim]Br離子液體中皮屑的溶解過程研究30-32
• 3.2.2 [Emim]Br離子液體中皮屑溶解工藝條件的確定32-37
• 3.2.3 [Emim]Br離子液體中皮屑的溶解機(jī)理初步研究37-40
• 3.2.4 [Emim]Br離子液體中皮屑的再生機(jī)理初步研究40-43
• 3.3 [Emim]Br離子液體中皮屑微細(xì)化工藝條件的確定43-51
• 3.3.1 單因素實(shí)驗(yàn)43-46
• 3.3.2 正交試驗(yàn)46-48
• 3.3.3 最佳工藝條件下的驗(yàn)證試驗(yàn)48
• 3.3.4 產(chǎn)物的粒度分析48-49
• 3.3.5 產(chǎn)物的SEM分析49
• 3.3.6 [Emim]Br離子液體的回收49-51
• 3.4 [Emim]Br離子液體中木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料的研究51-60
• 3.4.1 [Emim]Br離子液體中木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料的制備研究51-52
• 3.4.2 利用木質(zhì)素/膠原纖維復(fù)合材料制備膠原吸附材料的研究52-57
• 3.4.3 膠原吸附材料對亞甲基藍(lán)溶液的吸附性能研究57-58
• 3.4.4 膠原吸附材料對木質(zhì)素的吸附性能研究58
• 3.4.5 [Emim]Br離子液體的回收58-60
• 4 結(jié)論60-62
• 5 展望62-63
• 6 參考文獻(xiàn)63-69
• 7 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文情況69-70
• 8 致謝70

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本文編號：800861