【摘 要】
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离子液体作为一种绿色溶剂,在溶解天然高分子方面表现出良好的溶解性能.以离子液体为溶剂溶解羊毛角蛋白也受到了越来越多的关注.但是,具有不同阴、阳离子结构的离子液体对羊毛角蛋白溶解能力不同,这一过程的机理研究仍是一个巨大的挑战.本研究设计合成了一系列1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯类离子液体,将其应用于羊毛角蛋白的溶解,并对离子液体结构对羊毛角蛋白溶解性能的影响进行了系统的研究,发现阴、阳离
【机 构】
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中国科学院过程工程研究所绿色过程与工程实验室,北京市100101;曲阜师范大学化学与化工学院,山东省曲阜市273165
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离子液体作为一种绿色溶剂,在溶解天然高分子方面表现出良好的溶解性能.以离子液体为溶剂溶解羊毛角蛋白也受到了越来越多的关注.但是,具有不同阴、阳离子结构的离子液体对羊毛角蛋白溶解能力不同,这一过程的机理研究仍是一个巨大的挑战.本研究设计合成了一系列1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯类离子液体,将其应用于羊毛角蛋白的溶解,并对离子液体结构对羊毛角蛋白溶解性能的影响进行了系统的研究,发现阴、阳离子通过影响离子液体的极性和氢键碱性来影响其对羊毛角蛋白的溶解能力.这一发现对后续离子液体的设计和优化起到了重要作用.同时,通过对不同阴、阳离子的离子液体溶解羊毛角蛋白溶解时间和再生角蛋白性能的综合分析,最终得到了溶解羊毛角蛋白的最佳离子液体[DBNE]DEP.在393K下,以[DBNE]DEP作为溶剂溶解羊毛角蛋白需要3h,从[DBNE]DEP/角蛋白溶液中再生出来的角蛋白的相对结晶度、α-螺旋含量和热分解温度分别为60.99％,57.88％和521K,均高于其他再生角蛋白.二硫键的断裂率低至53.46％.此外,[DBNE]DEP循环利用5次后溶解能力和结构都未发生变化,[DBNE]DEP/角蛋白溶液在纺丝方面也展现出良好的应用前景.
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