微波法合成离子液体制备稻秆纤维素平板膜的研究

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1、国内图书分类号：0482．31理学硕士学位论文微波法合成离子液体制备稻秆纤维素平板膜的研究硕士研究生：导师：寸5J⋯：申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：李威弘巩桂芬理学硕士高分子化学与物理材料科学与工程学院2013年3月哈尔滨理二[：大学ClassifiedIndex：0482．31DissertationfortheMasterDegreeinScienceStudyonSynthesisofIonicLiquidwithMicrowaveandPreparationofRiceStrawCandidate

2、：Supervisor：CelluloseMembraneLiWeihongGongGuifenAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceSpecialty：Chemistry&PhysicsofPolymersDateofOralExamination：March，2013Universi：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《微波法合成离子液体制备稻秆纤维素平板膜的研究》，是本人在

3、导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。掘本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：套积3同期：≯／；年乡月星9同哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《微波法合成离子液体制备稻秆纤维素平板膜的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期问在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关

4、于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囹。(请在以上相应方框内打√)作者签名：弯盛现同期：2D哆年弓月kR翮签名：破啦苟嗍臌弓月多同哈尔滨理_丁人学理学硕Ij学位论文微波法合成离子液体制备稻秆纤维素平板膜的研究摘要随着化石资源的同益减少，其相关制品的惨淡前景及对环境造成的危害正迫使人们积极地寻找一种绿色、环保的材料来取代它。纤维素具有可迅

5、速再生、自然降解等特性，是一种应用前景广阔的新型材料。但由于天然纤维素结构复杂、性质稳定，碓以溶于一般的溶剂，导致其应用也受到了很大的限制。离子液体的诞生恰好解决了以上的问题，以其为溶剂所制得的再生纤维素膜具有成本低、可降解等特点，近年来已得到纤维素相关研究工作者的广泛关注。我国水稻产量丰富，且具有高纤维素含量的水稻秸秆一直未得到充分利用和重视。因此，以稻秆为原料的纤维素膜材料制备无疑具有极佳的研究意义和应用前景。基于以上的情况，本文选取稻草秸秆作为原材料，提取其中的纤维素成分，以微波为加热方式制备离子液体[BMIM]CI，并以其作为

6、溶剂制备再生纤维素膜制品，考察其相关性能：首先，采用微波辅助无溶剂法合成离子液体氯化1．丁基．3．甲基咪唑(【BMIM]CI)。红外光谱图表明，该方法可成功制得目标产物。与传统水浴合成方法比较，该方法可极大的缩短和成反应时间。其次，以酸碱溶液分步处理法提取稻秆中的纤维素成分，并对其表征。通过『F交试验得到提取过程的最佳工艺条件为：以固液比1：10的情况下，先用5％HNO，处理2h，洗涤后再以2％NaOH水溶液处理1．5h，经硝酸乙醇法测定其纤维素含量可达到95％以上。最后，将稻秆纤维素溶解于离子液体[BMIM]C1中，通过沉淀凝胶法制

7、备再生纤维素膜。红外光谱图证明纤维素的再生过程是一个物理过程。通过单因素实验结合正交试验发现当溶解温度为120℃时，浓度为11％的纤维素溶液经相转化可制得具有最大拉伸强度(2．5MPa)的纤维素膜。通过考察、分析不同凝固浴配比条件下，纤维素膜的表面形貌、孔隙率、水通量及拉伸强度的数据发现，乙醇会使得原本结构致密的纤维素膜产生微孔，且实验数据证实了乙醇含量的增加会使这一现象加剧，但并不会影响膜的孔隙率，伴随多孔结构的产生，纤维素膜的拉伸强度也随之下降。关键词稻秆；纤维素；微波：离子液体；纤维素膜．I．哈尔滨理T人学理学坝Ij学位论文St

8、udyonSynthesisofIonicLiquidwithMicrowaveandPreparationofRiceStrawCelluloseFlatPlateMembraneAbstractWithincreas