微波辅助离子液体溶解木质素的研究

doi:10.3969/j.issn.0253-2417.2014.05.007

林产化学与工业 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (5): 41-46.doi: 10.3969/j.issn.0253-2417.2014.05.007

微波辅助离子液体溶解木质素的研究

刘仕伟, 周红霞, 李露, 于世涛, 解从霞, 刘福胜

青岛科技大学化工学院, 山东青岛 266042

收稿日期:2013-08-02 出版日期:2014-10-25 发布日期:2015-08-18
作者简介:刘仕伟（1978-），男，山东泰安人，副教授，硕士生导师，主要从事生物质转化利用工程方面的研究
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（31370570，31100430）

Solubility of Lignin in Ionic Liquid by Assistance of Microwave Energy

LIU Shi-wei, ZHOU Hong-xia, LI Lu, YU Shi-tao, XIE Cong-xia, LIU Fu-sheng

College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China

Received:2013-08-02 Online:2014-10-25 Published:2015-08-18
Contact: 于世涛，男，教授，博士生导师，主要从事催化、精细化工及林产化工方面的研究；E-mail：yushitaoqust@126.com E-mail:yushitaoqust@126.com

摘要/Abstract

摘要： 设计合成、表征了5种磷酸酯基离子液体，并考察了油浴加热和微波加热下其对木质素的溶解性能。结果表明，微波加热下离子液体1，3-二甲基咪唑磷酸甲酯盐（[Mmim] DMP）对木质素具有良好的溶解性能，在55 ℃下搅拌30 min，木质素在离子液体中溶解度可达60.0 g；采用FT-IR、SEM和XRD等表征技术对溶解后的再生木质素的化学结构、表观形貌及晶型变化进行了表征，结果表明再生木质素的化学结构并未发生变化，但颗粒更均匀、分散性更好且弥散衍射特征更强烈；此外，离子液体具有较好的回收和重复使用性能，100 g[Mmim] DMP重复使用5次后，其回收量达97.0 g，木质素溶解度达57.8 g。

关键词: 微波, 离子液体, 溶解, 木质素

Abstract: Five phosphite-based ionic liquids were synthesized, characterized, and used to dissolve lignin under oil bath and microwave heating. It was found that ionic liquid 1,3-dimethylimidazolium phosphate [Mmim] DMP had good solubility performance, and the solubility of lignin was 60.0g at 55℃for 30 min. The chemical structure, morphology and crystalline of re-generated lignin from microwave treatment were characterized by FT-IR, SEM, and XRD. The results indicated that the structure of re-generated lignin was unchanged, and the particle had good dispersity and strong diffractive feature. On the other hand, ionic liquid [Mmim] DMP had good reusability. When 100 g[Mmim] DMP was reused for five times, its recovery capacity and lignin solubility were 97.0 g and 57.8g, respectively.

Key words: microwave, ionic liquid, dissolve, lignin

中图分类号:

TQ35

刘仕伟, 周红霞, 李露, 于世涛, 解从霞, 刘福胜. 微波辅助离子液体溶解木质素的研究[J]. 林产化学与工业, 2014, 34(5): 41-46.

LIU Shi-wei, ZHOU Hong-xia, LI Lu, YU Shi-tao, XIE Cong-xia, LIU Fu-sheng. Solubility of Lignin in Ionic Liquid by Assistance of Microwave Energy[J]. Chemistry and Industry of Forest Products, 2014, 34(5): 41-46.

参考文献

[1] 谢建军,罗迎社.木质素的结构及其改性研究进展[J] .功能材料,2007,38(增刊):3296-3299.
[2] KING A W T,ZOIA L,FILPPONEN I,et al.In situ determination of lignin phenolics and wood solubility in imidazolium chlorides using ³¹P NMR[J] .Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,57(18):8236-8243.
[3] 杨淑蕙.植物纤维化学[M] .北京:中国轻工业出版社,2001.
[4] 邹安,沈春银,赵玲,等.玉米秸秆中半纤维素的微波-碱预提取工艺[J] .华东理工大学学报:自然科学版,2010,36(4):469-473.
[5] SUN Fu-bao,CHEN Hong-zhang.Enhanced enzymatic hydrolysis of wheat straw by aqueous glycerol pretreatment[J] .Bioresource Technology,2008,99(14):6156-6161.
[6] 赵士举,陶京朝.高沸点溶剂法从麦草中提取木质素的研究[J] .河南化工,2008,25(2):27-29.
[7] COLE A C,JENSEN J L,NTAI I,et al.Novel Brnsted acidic ionic liquids and their use as dual solvent-catalysts[J] .Journal of the American Chemical Society,2002,124(21):5962-5963.
[8] 李汝雄.绿色溶剂——离子液体的合成与应用[M] .北京:化学工业出版社,2004.
[9] 郑勇,轩小朋,许爱荣,等.室温离子液体溶解和分离木质纤维素[J] .化学进展,2009,21(9):1807-1812.
[10] PU Yun-qiao,JIANG Nan,RAGAUSKAS A J.Ionic liquid as a green solvent for lignin[J] .Journal of Wood Chemistry and Technology,2007,27(1):23-33.
[11] NIE Y,LI Chun-xi,SUN Ai-jun,et al.Extractive desulfurization of gasoline using imidazolium-based phosphoric ionic liquids[J] .Energy Fuels,2006,20(5):2083-2087.
[12] 梁亮,梁逸曹.微波辐射技术在有机合成中的应用[J] .化学通报,1996,61(3):26-32.
[13] 蒋挺大.木质素[M] .2版.北京:化学工业出版社,2009.
[14] 阎军.微波溶样技术的进展[J] .现代仪器,2001(2):4-7.
[15] 郭立颖,史铁钧,段衍鹏.氯化1-烯丙基-3-乙基咪唑盐的合成及其对微晶纤维素的微波溶解[J] .应用化学,2009,26(9):1005-1010.
[16] 金钦汉,戴树珊,黄卡玛.微波化学[M] .北京:科学出版社,1999.

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Solubility of Lignin in Ionic Liquid by Assistance of Microwave Energy

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[15]	冯年捷, 汪继明, 谢益民, 杨鑫, 刘达岸. 杨木预水解液中木质素质量浓度的P因子调控作用[J]. 林产化学与工业, 2018, 38(4): 35-40.