文档介绍：纤维素溶解现状研究
摘要
纤维素是一类重要的天然高分子聚合物，具有广阔的应用前景。本文综述了 纤维素的溶解与再生技术以及纤维素生物质利用技术的新发展。其中，纤维素的 溶解与再生包括传统的NaOH / CS2体系、N-***吗［林-N-氧化 Urea水溶液中只能溶胀；在0°C下 放置12 h,溶液呈半透明状，但明显分为两相，溶液上部有一层清液；在-10、 -25、-3CTC下放置12h,所得三种溶液状态相似，体系较均匀。未得澄清溶液是 因为滤纸中含有少量木质素和其它杂质，低温下木质素不能溶于NaOH / Urea 水溶液中，而且分子量太大的纤维素也有可能不溶解。
由此可见，NaOH / Urea水溶液对纤维素的溶解只能在低温下进行，因为 温度越低，碱液对纤维素的溶胀作用越大，不但在结晶区之间，而且在结晶区内 部也发生溶胀。纤维素和氢氧化钠进行反应，生成物[C6H7O2(OH)3 ・NaOH]N和 [C6H7O2(OH)2ONa]N之间可以互相转化。温度越低，纤维素钠 [C6H7O2(OH)2ONa]N越易电离，所以纤维素在低温下容易溶解。
此外，碱液还可以破坏纤维素分子间氢键，尿素在碱液中可以破坏分子内氢 键，所以尿素的加入有利于促进纤维素的溶解口。
***化锂/二***乙酰***(LiCI / DMAc)溶解体系
该体系的研究在近年得到了迅速的发展。纤维素在LiCI/DMAc中的溶 解过程为：先是Li+在DMAc的琉基和氮原子之间发生络合，生 成(DMAcLi+)离子，游离出的C「与纤维素羟基质子结合，纤维素与DMAc-LiCI 之间形成了强烈的氢键，破坏纤维素晶格中原有的氢键网格，从而使纤维素溶解 [8] O
纤维素-LiCI / DMAc溶液体系具有很好的热稳定性和时间稳定性，溶剂与 纤维素分子有较强的相互作用力，分子链相对扩张。因此，这种溶剂适合用于纤 维素的均相反应。但是使用该溶剂体系溶解纤维素前，必须先对纤维素原料进行 活化，而且溶剂中LiCI价格昂贵、回收困难，溶剂的溶解范围较窄，近年来主 要局限在实验室研究[9]o
2 离子液溶解体系
离子液最早出现于上个世纪的80年代，由于其没有蒸汽压，具有热稳定性 和可调节性，并可以通过适当地调整阳离子和阴离子来改变其极性、疏水性和溶 解混合性，人们对离子液产生了越来越浓厚的兴趣，开展了对其各种功效的广泛 研究的。离子液与纤维素的溶解则最早开始于2002年美国Swatloski R P等人 ⑴的研究，随后，越来越多的人开始着手这方面的探讨。
室温离子液体作为一种新型的溶剂，之所以被人们广泛地研究和应用，是因 为它们具有传统溶剂所没有的特点
[12~14]： (1)液体状态温度范围宽，其熔点在 -96〜30CTC,且具有良好的物理和化学稳定性；(2)通常无色无臭，蒸汽压低， 不易挥发，消除了有机物质挥发而导致的环境污染问题；(3)对大量的无机和有 机物质具有良好的溶解能力，并具有溶剂和催化剂的双重功能，可作为许多化学 反应的溶剂或催化活性载体；(4)具有较大的极性可调控性，可以形成两相或多 相体系，适合用作分离溶剂或构成反应分离耦合新体系；(5)电化学稳定性高， 具有较高的电导率和较宽的电化学窗口，可用作电化学反应介质和电池溶液； (6)具有可设计性，离子液体性质可以通过调节阴阳离子的