离子液体稻草制浆方法研究
Study on Pulping Method of Straw in Ionic Liquids
离子液体作为一种绿色溶剂,近年来已被广泛的应用到各个领域.研究了离子液体的合成,并对稻草在离子液体中的制浆蒸煮情况进行了探索.首先,合成四种不同的离子液体.分别采用常规法和微波法合成了溴化1-乙基-3-甲基咪畔离子液体,通过单因素及正交试验优化其合成条件,并在微波条件下对其合成进行了初步动力学研究,得到此反应为二级反应,且反应速率常数为0.0993;采用常规法合成了磺酸基三乙胺离子液体,并对其合成条件进行优化;参考文献合成了[Emim]OH和[NH-(C2H4OH)3]+)两种碱性离子液体,并对比文献谱图,确定所合成的离子液体即为目标产物.其次,考察稻草在不同离子液体制浆蒸煮情况.选择了磺酸基三乙胺离子液体([HN+-(C2H5)3]HSO4-)、([NH-(C2H4OH)3]+)碱性离子液体作为主要研究对象进行了较为深入的制浆研究,得出:磺酸基三乙胺离子液体([HN+-(C2H5)3]HSO4-)在传统加热条件下,离子液体与稻草液固比为8:1,离子液体浓度为90%,常压回流蒸煮60min时,制浆效果较好,木质索脱除量最大;在微波辐射条件下,离子液体与稻草液固比为8:1,离子液体浓度90%,微波功率150W,蒸煮时间20min时,制浆效果较好,脱木质素的量最大,纸浆得率在50%左右.(NH-(C2H4OH)3]+)碱性离子液体稻草制浆通过正交实验得出较佳工艺条件为:液固比5:1,微波功率350W,蒸煮时间30min,纸浆得率在40%左右.对碱性离子液体[Emim]OH、澳化1-乙基-3-甲基咪唑离子液体([Emim]Br)进行了制浆过程的初步探索,得出:[Emim]OH碱性离r液体常压传统加热条件下较佳的制浆工艺条件为:离子液体浓度为70%,液固比为12:1,蒸煮温度90℃,时间控制在90min,纸浆得率在60%左右;[Emim]Br中性离子液体微波制浆,较优的微波蒸煮功率为100W,反应时间为8min,反应温度控制为100℃.最后,对离子液体进行回收重复再利用,并对部分离子液体进行红外光谱表征,结果农明回收前后离子液体结构几乎没有变化,回收的离子液体可以重复利用多次,性能不变,对稻草蒸煮制浆的效果也几乎没有影响.
- 作者：
- 王艳艳
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 应用化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 邓宇
- 中图分类号：
- TS743
- 关键词：
- 离子液体；([HN+-(C2H5)3]HSO4-)；([NH-(C2H4OH)3]+)；[Emim]OH；[Emim]Br；微波技术；稻草；制浆
- ionic liquids；([HN+(C2H5)3]HSO4-)；([NH-(C2H4OH)3]+)；[Emim]OH；[Emim]Br；microwave technique；straw；pulping