生物質(zhì)纖維素的分離和溶解行為研究.pdf

1、生物質(zhì)作為可再生資源由于其生物降解性和在某些領(lǐng)域可替代石油化學(xué)產(chǎn)品而日益引人注目。纖維素是生物質(zhì)的主要組成成分，也是世界上儲(chǔ)量最豐富的生物高聚物，同時(shí)也成為多種新聚合體和材料的潛在儲(chǔ)備。目前，從生物質(zhì)秸稈中分離纖維素仍是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。本實(shí)驗(yàn)以小麥秸稈和甘蔗渣作為原料通過(guò)處理逐步脫除秸稈中的半纖維素及木質(zhì)素，成功地分離得到纖維素。通過(guò)調(diào)節(jié)鹽酸和氫氧化鈉的濃度進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，得出本研究中纖維素產(chǎn)率最高的反應(yīng)條件。本實(shí)驗(yàn)采用掃描電子顯微鏡．能

2、量色散X射線(xiàn)光譜儀(SEM-EDX)，紅外光譜(FT-IR)及X射線(xiàn)衍射分析(XRD)等方法對(duì)秸稈纖維素分離過(guò)程中的局部化學(xué)及分離所得纖維素在LiOH/尿素水溶液中的溶解過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的研究。測(cè)量結(jié)果表明整個(gè)處理過(guò)程是對(duì)秸稈的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞的一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，其中稀酸水解脫除半纖維素是關(guān)鍵步驟，使得后續(xù)處理能夠更容易更充分地脫除木質(zhì)素。分離所得的纖維素通過(guò)預(yù)冷卻一解凍過(guò)程可以直接溶解在LiOH/尿素水溶液體系中，實(shí)現(xiàn)了從生物質(zhì)秸稈直接得

3、到纖維素水溶液。采用掃描電子顯微鏡(SEM)和偏光顯微鏡(POM)觀測(cè)纖維素溶解前后結(jié)構(gòu)的變化，同樣證實(shí)纖維素可以在氫氧化鋰/尿素體系中很好地被分散，并且可以通過(guò)不同的組裝方式形成新的集聚態(tài)結(jié)構(gòu)。采用粘度法研究了4.2wt％LiOH/12wt％尿素溶劑體系中纖維素稀溶液的性質(zhì)，得到該體系的M-H方程：[η]=1.695×10<'-3>Mn<,η><'0.914>(mL g<'-1>)。并測(cè)定了體系的M<,L>和q值分別為387.5 nm