離子液體在天然高分子殼聚糖中的應(yīng)用研究.pdf

1、當(dāng)今科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，人們越來越依賴化石燃料的消耗。但化石資源是一種不可再生資源，它的價(jià)格正在逐漸上升。同時(shí)，大量化石燃料的消耗將會導(dǎo)致很多負(fù)面影響，包括溫室效應(yīng)、海水酸化和環(huán)境污染等。因此，人們迫切需要尋找一種可持續(xù)的綠色資源來代替化石資源生產(chǎn)化學(xué)品。殼聚糖是一種自然界儲量豐富的含氮有機(jī)化合物，但其不溶于常見的有機(jī)溶劑中，這在一定程度上限制了它的廣泛應(yīng)用。離子液體作為一種新型的綠色溶劑，近年來以其獨(dú)特的特性開始在生物質(zhì)資源的的應(yīng)用領(lǐng)域

2、嶄露頭角。主要研究內(nèi)容如下:
　　本文首先合成了一種咪唑型離子鹽[IMIM-COOH]Cl，在常壓下直接溶解殼聚糖，并對影響溶解的因素（如溶解溫度、溶解時(shí)間、離子鹽濃度）進(jìn)行了考察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，[IMIM-COOH]Cl水溶液可以在50℃，1小時(shí)內(nèi)很好地溶解殼聚糖而不使其晶格結(jié)構(gòu)和分子量發(fā)生很大的改變。
　　此外，本文利用[IMIM-COOH]Cl-殼聚糖溶液體系制備致密殼聚糖膜，先選用合適的殼聚糖溶液濃度和凝固浴來制做殼

3、聚糖膜。隨后對殼聚糖膜的拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、透光率、吸水性進(jìn)行測試，從中選取最佳的殼聚糖膜制備濃度。進(jìn)而對Cu2+進(jìn)行吸附試驗(yàn)，并用掃描電鏡表征殼聚糖膜的表面、截面結(jié)構(gòu)。
　　最后，本文選用9種不同的離子液體水溶液作為溶劑和催化劑在水熱條件對殼聚糖進(jìn)行降解制備5-HMF，其中[HMIM]HSO4表現(xiàn)出最佳的效果。對影響反應(yīng)的因素如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、離子液體濃度、殼聚糖用量和水用量進(jìn)行了深入的探討。在180℃的油浴加熱條件下，1

4、00mg的殼聚糖在4wt％的[HMIM]HSO4水溶液中于高壓水熱釜中反應(yīng)5h，可以得到28.6 mol％的5-HMF。對不同分子量的殼聚糖進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)低分子量的殼聚糖易于轉(zhuǎn)化。另外對該反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討，對此催化體系的重復(fù)利用性也進(jìn)行了研究。
　　為了提高5-HMF的產(chǎn)率，本文又選取了數(shù)種Lewis酸作為協(xié)同催化劑來與[HMIM]HSO4共同催化殼聚糖制備5-HMF，100 mol％的MgCl2·6H2O可以較好地將5-