一種溶解纖維素的創(chuàng)新路線——打開纖維素產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用新窗口

普渡大學(xué)（Pordue University）的學(xué)者Xu Qin女士所在的團(tuán)隊發(fā)明了一種低成本溶解纖維素的新方法。相比于傳統(tǒng)路線Xu Qin女士的方法非常容易，溶劑可回收、成本低廉，因此非常適合進(jìn)行商業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。

纖維素是自然界最為豐富的可再生資源，且具有生物降解性。纖維素的生物相容性、生物可降解性以及低毒特征都使它成為石油產(chǎn)品的理想替代材料之一。但是由于纖維素分子間及分子內(nèi)強(qiáng)烈的氫鍵作用，以及纖維素聚集態(tài)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高結(jié)晶度等因素使纖維素在水與其他常規(guī)有機(jī)和無機(jī)溶劑中很難溶解，這種不溶解性很大程度上限制了纖維素的應(yīng)用。

每年全世界纖維素產(chǎn)品的產(chǎn)量在7000億噸，而在纖維素精細(xì)化利用發(fā)展較早的歐洲每年通過利用化學(xué)漿制得的纖維素衍生物與再生纖維素產(chǎn)品加起來也不過200萬噸。而根據(jù)美國化學(xué)理事會的數(shù)據(jù)全球石油化工的市場在4萬億美元，其中商業(yè)化聚合物的市場在600億美元，而在這600億中只有10%左右使用了綠色化學(xué)，所以說纖維素的精細(xì)化利用的空間非常巨大。

溶解纖維素從技術(shù)上來講并非遙不可即，目前已有多種溶劑體系可以用來溶解纖維素，甚至NaOH溶液在一定條件下也可以有選擇的溶解纖維素。但是這些方法都存在如毒性、引起環(huán)境問題、復(fù)雜的預(yù)處理、溶解過程存在副作用、效率低下、穩(wěn)定性差、無法回收、高能耗、高成本等這樣那樣的問題不利于規(guī)?；a(chǎn)。

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針對這個問題 Xu Qin 女士的團(tuán)隊對使用無機(jī)鹽溶劑系統(tǒng)溶解纖維素的可行性進(jìn)行了系統(tǒng)性探索。無機(jī)鹽溶劑系統(tǒng)具有使用簡單、容易回收、無毒、環(huán)境友好且價格便宜的優(yōu)點。Xu Qin 女士將她的最新研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的carbohydrate Polymer上，論文的題目為“A facile route to prepare cellulose-based films”，該論文的主要結(jié)論如下：

以下是Xu在論文中列出的溶解纖維素的方法：

將0.8g濃為3%微晶纖維素加入到1.6ml蒸餾水中，在另一個燒杯中制備6ml濃度為68%的ZnCl2溶液并在65^oC的條件下平衡大約10分鐘，最后將平衡后的ZnCl2溶液加入到前面的微晶纖維素漿料中充分?jǐn)嚢?/em>30分鐘。