离子液处理过程中稻秸超微构造的变化
2015-11-02潘明珠连海兰
纤维素科学与技术 2015年1期
关键词:二氧化硅
潘明珠, 洪 枢, 连海兰*, 张 静, 王 乐
(南京林业大学 材料科学与工程学院,南京 210037)
我国拥有丰富的稻秸资源,年产量约为 2.3亿吨,是一种数量巨大的可再生资源[1]。稻秸主要是由纤维素、半纤维素、木质素、灰分等组成。纤维素是一种以D-吡喃式葡萄糖基通过1,4-b-苷键连接起来的线性结构的高分子聚合物。半纤维素主要包括聚木糖类、聚葡萄甘露糖类和聚葡萄甘露糖类。木质素是一种由类苯丙烷结构单元组成的复杂聚合物。灰分主要包括硅化物和其他无机化合物、微量金属盐[2-3]。传统以稻秸制备二氧化硅主要是通过稻秸直接燃烧,再经酸解、高温热解等方法,木质纤维素以及半纤维素没有得到合理的利用[4]。依据“生物炼制”的理念,将稻秸中的各组分进行分离,使之成为制备化学产品的平台化合物,进而进行全组分利用,将有利于促进稻秸的高附加值利用。
离子液是由离子组成的液体,在低温(<100℃)下呈液态的盐,也称低温熔融盐。近年来,离子液体由于具有良溶剂性、不挥发性以及对水、空气稳定等优点,在生物质分离方面显示出潜在的应用前景[5]。传统咪唑类离子液[Bmim][Cl]对纤维素的溶解能力较强,但生物降解性差,且具有较强的毒性[6-7]。低共熔溶剂(deep eutectic solvents,DES)是一类由季铵盐如氯化胆碱和氢键供体如有机酸、酰胺或甘油等组成的共熔混合物,无毒性,可生物降解,且合成过程原子利用率达100%,是一种新型的绿色溶剂[8-9]。本文采用两种离子液(1-丁基-3-甲基咪唑氯盐[Bmim][Cl],氯化胆碱―尿素)直接分离稻秸,探讨离子液用量、处理温度、处理时间对稻秸分离率和表面形貌的影响规律。……
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