1. 研究目的与意义
用氯化胆碱/柠檬酸低共熔离子液体降解木质素,通过测试木素分子量的变化,表面化学键断裂及官能团变化,观察表面形貌、表面自由基变化,研究低共熔离子液体对木质素分离提纯的机理,并将其用于酚醛树脂的改性中,探讨其对酚醛树脂性能的影响。若能成功使用工业碱木素代替苯酚改性酚醛树脂,则不仅大大降低胶粘剂的成本,也可充分实现木质素变废为宝的目的。
2. 国内外研究现状分析
近年来,胆碱类低共熔溶剂受到众多学者的关注。除英国Leicester大学的Abbott等。深入系统地研究了一系列胆碱类低共熔溶剂的物性及应用以外,中科院化学所的韩布兴等。对胆碱类低共熔溶剂捕集、分离CO2及催化进行了深入研究台湾国立清华大学的汪上晓等。对含水低共熔溶剂捕集CO2及低共熔溶剂在太阳能电池的应用进行了细致探讨;中科院过程所的张锁江等研究了低共熔溶剂的热力学性质;中科院兰化所的邓友全等探讨了低共熔溶剂在生物催化的应用。关于低共熔溶剂的综述已有很多,张清华等对第Ⅲ类低共熔溶剂的合成,性质及应用做了系统的介绍和分析,Carriazo等针对目前低共熔溶剂用于制备碳材料、弹性材料及聚合物等做了详细阐述,相关其他综述工作已对低共熔溶剂各个阶段的研究工作进行总结。
3. 研究的基本内容与计划
1氯化胆碱/柠檬酸体系的低共熔离子液体的制备:氯化胆碱/柠檬酸按不同配比(1:1/1:2/1:3)以及不同的温度(90℃/100℃/110℃)下反应,待体系稳定后,通过对各组离子液的外观、熔点、玻璃态转变温度、粘度、表面张力、电导率及流变性的测定从中选出最佳离子液。
2低共熔离子液催化降解木质素最佳工艺条件确定:木质素与离子液配比(固液比):1:5/1:10/1:15;反应温度:90℃/100℃/110℃;反应时间:2h/4h/6h。通过探讨对各组离子液的用量、反应温、反应时间等对木质素性能的影响,对比处理前后木质素化学结构的变化。
3用降解后的木质素替代部分苯酚制作lpf胶黏剂:①氯化胆碱/柠檬酸/木质素体系经过分离回收木质素代替部分苯酚合成lpf;②氯化胆碱/柠檬酸/木质素体系不经过分离直接合成lpf。
4. 研究创新点
改性后的木质素替代部分苯酚制作木质素-酚醛树脂胶黏剂,节能环保,具有很好的发展前景。
