Свойства и применение ацетата 1-бутил-3-метилимидазолия в химии лигнина

• Автор: Махова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Архангельск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
ИЖ - ионная жидкость
[С4Сііт][СНзСОО] - ацетат 1-бутил-3-метилимидазолия [С4Сііт]С1 - хлорид 1-бутил-3-метилимидазолия ДМСО - диметил сульфоксид ДМФА - диметилформамид ДЛ - диоксанлигнин
М№ - среднемассовая молекулярная масса, а.е.м.
Мп - среднечисловая молекулярная масса, а.е.м.
Му - средняя молекулярная масса, а.е.м.
ММР - молекулярно-массовое распределение ММ - молекулярная масса
ВЭЖХ - эксклюзионная высокоэффективная жидкостная хроматография А0 - гидродинамического инварианта Цветкова-Кленина.
[ 77] - характеристическая вязкость
I) - коэффициент поступательной диффузии 5 - коэффициент седиментации сіг- фрактальная размерность

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИОННЫЕ ЖИДКОСТИ - НОВЫЙ КЛАСС РАСТВОРИТЕЛЕЙ. СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ. (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Характеристика физико-химических свойств и структуры
ионных жидкостей
1.1.1. Плотность и вязкость
1.1.2. Температура плавления
1.1.3. Термическая стабильность и температура разложения
1.1.4. Растворимость и смешиваемость
1.1.5. Полярность и сольватация растворенных веществ
IЛ.6. Электропроводность
1.1.7. Особенности строения ионных жидкостей
1.2. Применение ионных жидкостей в химии растительного сырья
1.2.1. Растворение древесины в ИЖ
1.2.2. Растворение целлюлозы в ИЖ
1.2.3. Растворение лигнина в ИЖ
1.3. Выводы. Постановка цели и задач исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристика объекта исследования и реактивов
2.2. Оборудование
2.3. Методы исследования химической структуры лигнина и ионной жидкости - ацетата 1-бутил-З-метилимидазолия
2.3.1.Элементный и функциональный анализ
2.3.2.ИК- и УФ- спектроскопия
2.4. Методы исследования физико-химических свойств
ацетата 1-бутил-З-метилимидазолия
2.5. Методы исследования гидродинамических свойств диоксалигнина в растворах
2.5.1. Вискозиметрия
2.5.2. Метод скоростной седиментации
2.5.3. Метод поступательной диффузии
2.5.4. Определение фактора плавучести
2.5.5. Определение молекулярной массы методом ВЭЖХ
2.6. Методика определения растворимости ДЛ в [С4Срт][СН3СОО] .... 59 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Выбор ионной жидкости и оценка ее растворяющей способности
по отношению к лигнину
3.2.Изучение физико-химических свойств ионной жидкости [С4С,пп][СНзСОО]
3.2.1. Определение характеристической полосы поглощения
в УФ спектрах
3.2.2. Определение потенциала полуволны окисления
3.2.3.Определение температурных зависимостей физикохимических характеристик ацетата 1-бутил-З-метилимидазолия
3.2.4. Определение эмпирических параметров, характеризующих полярность [С4С11ш][СНзСОО]
3.3. Применение модели промежутка для характеристики структуры ацетата 1-бутил-З-метилимидазолия
3.4. Исследование гидродинамических свойств и структуры диоксалигнина
3.4.1. Определение молекулярн ых масс ДЛ и его фракций
3.4.2 Исследование гидродинамические свойств
диоксанлигнина вДМСО
3.5. Изучение гидродинамических характеристик диоксанлигнина в ацетате 1-бутил-З-метилимидазолия
разрушению водородных связей в целлюлозе и переходу ее макромолекул в раствор.
cellulose cellulose
н|51 н5 , н lij
V / + [AMIM] СГ -[
р" СГ '[AMIMf
cellulose
Рис.1.7 Предполагаемая схема механизма растворения целлюлозы в хлориде 1-аллил-3 -метилимидаз олия
Величину критической температуры, выше которой ионные жидкости диссоциированы на ионы, предложено определять по зависимости электрической проводимости ионной жидкости от обратной температуры (рис.1.8)[69]. Выше этой температуры проводимость ионной жидкости увеличивается более резко с ростом температуры за счет большей подвижности свободных ионов.
103/Т («•’)
Рис. 1.8 Температурная зависимость электрической проводимости
хлорида 1-аллил-3-метилимидазолия
Выделение целлюлозы из полученных растворов не представляет затруднений, поскольку она нерастворима в воде и других органических растворителях (ацетоне, этаноле и т.п.). Морфологическая структура