生物质化学工程
生物質化學工程
생물질화학공정
BIOMASS CHEMICAL ENGINEERING
2014年
1期
1-8
,共8页
离子液体%混合溶剂%纤维素%溶剂液化
離子液體%混閤溶劑%纖維素%溶劑液化
리자액체%혼합용제%섬유소%용제액화
Ionic liquid%Mixture solvent%Cellulose%Solvent liquefaction
将离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([ BMIM] Cl)、水、固体酸催化剂组成的混合溶剂应用于微晶纤维素的预处理过程中，并尝试把经过预处理的微晶纤维素应用于随后的溶剂液化的研究中，对经过混合溶剂处理后的微晶纤维素进行表征分析。通过测定纤维素的聚合度、官能团基变化、热重分析、结晶结构和表面结构等对微晶纤维素结构进行比较分析。通过对苯酚溶剂液化的基本表征、残渣物的结晶结构以及生成物相对分子质量的变化了解了混合溶剂对微晶纤维素的处理效果。结果表明，通过混合离子液体[ BMIM] Cl和水并且添加固体酸催化剂形成新的混合溶剂体系对微晶纤维素进行预处理，发现溶剂在保留纤维素主要葡萄糖单元的同时能够有效地降低聚合度。聚合度从未处理时的190降到样品[B]Cl(10)的165和样品[B]Cl(10)+NR50的151。混合溶剂对非结晶或低结晶物质具有一定的溶解能力，并且对高结晶性纤维素部分的氢键结构起到破坏作用和造成整体结晶结构的歪曲。在随后的液化过程中，处理后的纤维素液化效率有所提高，在反应2 min时，固体酸加混合溶剂处理的微晶纤维素液化残渣率为19%，而未处理的液化残渣率29%。表明使用了混合溶剂添加固体酸的溶剂体系对加速液化的效果更佳，预处理对最终液化生成物的性质影响不大。
將離子液體氯化1-丁基-3-甲基咪唑([ BMIM] Cl)、水、固體痠催化劑組成的混閤溶劑應用于微晶纖維素的預處理過程中，併嘗試把經過預處理的微晶纖維素應用于隨後的溶劑液化的研究中，對經過混閤溶劑處理後的微晶纖維素進行錶徵分析。通過測定纖維素的聚閤度、官能糰基變化、熱重分析、結晶結構和錶麵結構等對微晶纖維素結構進行比較分析。通過對苯酚溶劑液化的基本錶徵、殘渣物的結晶結構以及生成物相對分子質量的變化瞭解瞭混閤溶劑對微晶纖維素的處理效果。結果錶明，通過混閤離子液體[ BMIM] Cl和水併且添加固體痠催化劑形成新的混閤溶劑體繫對微晶纖維素進行預處理，髮現溶劑在保留纖維素主要葡萄糖單元的同時能夠有效地降低聚閤度。聚閤度從未處理時的190降到樣品[B]Cl(10)的165和樣品[B]Cl(10)+NR50的151。混閤溶劑對非結晶或低結晶物質具有一定的溶解能力，併且對高結晶性纖維素部分的氫鍵結構起到破壞作用和造成整體結晶結構的歪麯。在隨後的液化過程中，處理後的纖維素液化效率有所提高，在反應2 min時，固體痠加混閤溶劑處理的微晶纖維素液化殘渣率為19%，而未處理的液化殘渣率29%。錶明使用瞭混閤溶劑添加固體痠的溶劑體繫對加速液化的效果更佳，預處理對最終液化生成物的性質影響不大。
장리자액체록화1-정기-3-갑기미서([ BMIM] Cl)、수、고체산최화제조성적혼합용제응용우미정섬유소적예처리과정중，병상시파경과예처리적미정섬유소응용우수후적용제액화적연구중，대경과혼합용제처리후적미정섬유소진행표정분석。통과측정섬유소적취합도、관능단기변화、열중분석、결정결구화표면결구등대미정섬유소결구진행비교분석。통과대분분용제액화적기본표정、잔사물적결정결구이급생성물상대분자질량적변화료해료혼합용제대미정섬유소적처리효과。결과표명，통과혼합리자액체[ BMIM] Cl화수병차첨가고체산최화제형성신적혼합용제체계대미정섬유소진행예처리，발현용제재보류섬유소주요포도당단원적동시능구유효지강저취합도。취합도종미처리시적190강도양품[B]Cl(10)적165화양품[B]Cl(10)+NR50적151。혼합용제대비결정혹저결정물질구유일정적용해능력，병차대고결정성섬유소부분적경건결구기도파배작용화조성정체결정결구적왜곡。재수후적액화과정중，처리후적섬유소액화효솔유소제고，재반응2 min시，고체산가혼합용제처리적미정섬유소액화잔사솔위19%，이미처리적액화잔사솔29%。표명사용료혼합용제첨가고체산적용제체계대가속액화적효과경가，예처리대최종액화생성물적성질영향불대。
Ionic liquid ( IL )-water mixture solvent including solid acid catalysis Nafion? NR50 was applied in cellulose pretreatment process. The pretreated cellulose was used in the process of phenol solvent liquefaction. To obtain some information about the effects of IL-water on cellulose, the characteristic of pretreated cellulose samples was analyzed. The degree of polymerization( DP ) value of pretreated cellulose was tested. X-ray diffraction ( XRD ) , Fourier transform infrared ( FT-IR ) spectroscopy, Gel permeation chromatography(GPC), thermogravimetric/differential thermal analysis(TG-DTA) and scanning electron microscope( SEM ) were used to describe the influence of IL-water mixture on cellulose. It was suggested that the significant effect of cellulose by IL-water mixture pretreatment was responsible for the destruction of crystalline structure, the reduction of DP and surface structure. The residues of pretreated cellulose were 19%, and the of untreated one was 29%. The result of XRD and GPC analysis also confirmed that the effect of faster liquefaction was due to the pretreatment process. These comparative results indicated that the IL-water mixture had shown the potentiality for the biomass pretreatment using in the field of solvent liquefaction processes for biomass-base materials.
