双酸-超碱离子液体
高效溶解纤维素
首次提出双酸-超碱型离子液体,兼顾纤维素高效溶解与多功能材料直接制备,溶解能力远超传统单酸型体系。
Long, Zhang · Zhan, Boxiang · Yapeng, He · Deng, Yongqi · Haiyuan, Ji · Shen, Peng · 闫立峰
Green Chemistry 2024
具体参数
- 微晶纤维素溶解度
- {'zh': '15.2', 'en': '15.2'} wt%
- 棉绒溶解度
- {'zh': '9.3', 'en': '9.3'} wt%
- 再生纤维素膜拉伸强度
- {'zh': '134', 'en': '134'} MPa
- 木材粘接拉伸强度
- {'zh': '2.39', 'en': '2.39'} MPa
- 竹材粘接拉伸强度
- {'zh': '2.28', 'en': '2.28'} MPa
技术优势
溶解度翻倍提升
针对微晶纤维素(DP=260)和棉绒(DP=685),溶解度分别达到 15.2 wt% 和 9.3 wt%,远超单酸-超碱离子液体对高聚合度纤维素的溶解极限。
溶解-加工一体化
所得纤维素溶液兼具纺丝所需的粘弹性、对多种基材的强粘附力,以及再生后形成致密高结晶度薄膜的能力,无需更换溶剂或添加助剂。
离子液体可循环复用
溶解纤维素后,离子液体可通过简单的再生过程回收并重复使用,依然保持高溶解能力,显著降低成本和环境影响。
应用场景
- 纤维素材料加工:直接溶解高聚合度纤维素制备多功能材料,替代多步衍生化路线
- 纤维素薄膜:获得拉伸强度134 MPa的高结晶度透明薄膜,用作高强包装或光学基材
- 锌离子超级电容器:利用纤维素凝胶提供离子传输通道,构筑宽电压窗口、高比能超级电容器
- 纤维纺丝:溶液具备可纺丝粘弹性,无需额外改性即可湿法纺制再生纤维素纤维
- 环保胶粘剂:纤维素溶液直接粘接木材/竹子,拉伸强度超2 MPa,替代合成树脂胶