新型纤维素溶剂[TMGH][MAA]论文发表于Green Chem期刊

发布时间:2023-10-23  文章来源:陈施鹏

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开发高效、环保的纤维素溶剂一直是具有挑战性的难题,这也妨碍了纤维素资源的充分利用。对此,我们发现了一种绿色的质子型离子液体—1,1,3,3-四甲基胍甲氧基乙酸盐([TMGH][MAA]),在80℃下,当溶剂TMG/MAA摩尔比为7:3时,具有出色的溶解天然纤维素的能力。其对棉短绒和超高分子量的棉花的溶解度分别达到了13% (w/w)3% (w/w),超过了目前大多数的纤维素溶剂。实验证明,[TMGH][MAA]溶解纤维素的优异能力主要归因于其[TMGH]阳离子和[MAA]阴离子与纤维素链中羟基的协同作用,宛如高效的“分子间剪刀”,破坏了纤维素内部的氢键网络。溶剂制备的再生纤维素薄膜优异的综合性能进一步展示出这种新型溶解体系的优越性,其中包括了良好的热稳定性、高透明度以及出色的机械性能。此外,该溶剂的良好回收性能也突显了其在大规模工业制造中的实用前景。本研究提出的[TMGH][MAA]溶剂作为下一代纤维素加工溶剂在溶解和加工纤维素上显示出了巨大潜力,推动了高附加值纤维素材料的可持续发展。

 Shi-Peng Chen, Jin-Long Zhu, Xin-Ru Chen, Zhi-Hao Wang, Yong-Jie Dan, Jing Wang, Sheng-Yang Zhou, Gan-Ji Zhong, Hua-Dong Huang*, Zhong-Ming Li*. Guanidine-based protic ionic liquids as highly efficient intermolecular scissors for dissolving natural cellulose. Green Chemistry. 2023. DOI:10.1039/D3GC03250G.


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