Seluloz se yon polisakarid konplèks ki konpoze de anpil inite glikoz ki konekte pa β-1,4-glikozidik lyezon. Li se eleman prensipal la nan mi selil plant yo ak bay miray selil plant fò sipò estriktirèl ak severite. Akòz long karboksimetil molekilè chèn lan ak segondè kristalinite, li gen estabilite fò ak ensolabilite.
(1) Pwopriyete karboksimetil ak difikilte nan dissolve
Seluloz gen pwopriyete sa yo ki fè li difisil a fonn:
Segondè kristalinite: chenn molekilè karboksimetil yo fòme yon estrikti sere lasi nan lyezon idwojèn ak fòs van der Waals.
Segondè degre nan polimerizasyon: degre nan polimerizasyon (sètadi longè a nan chèn molekilè) nan karboksimetil se wo, anjeneral, sòti nan dè santèn a dè milye de inite glikoz, ki ogmante estabilite nan molekil la.
Rezo kosyon idwojèn: lyezon idwojèn yo lajman prezan ant ak nan karboksimetil molekilè chenn, fè li difisil yo dwe detwi ak fonn pa Solvang jeneral.
(2) Reyaktif ki fonn seluloz
Kounye a, reyaktif yo li te ye ki ka efektivman fonn seluloz sitou gen ladan kategori sa yo:
1. likid iyonik
Likid iyonik yo se likid ki konpoze de kasyon òganik ak anyon òganik oswa inòganik, anjeneral ak volatilité ki ba, gwo estabilite tèmik ak gwo ajisteman. Gen kèk likid iyonik ki ka fonn karboksimetil, ak mekanis prensipal la se kraze lyezon yo idwojèn ant karboksimetil molekilè chenn. Komen likid iyonik ki fonn karboksimetil gen ladan yo:
1-butil-3-methylimidazolium klori ([BMIM] CL): likid sa a iyonik fonn seluloz pa kominike avèk lyezon idwojèn nan karboksimetil nan aksepte kosyon idwojèn.
1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM] [AC]): Sa a likid iyonik ka fonn konsantrasyon segondè nan karboksimetil nan kondisyon relativman modere.
2. Solisyon oksidan amine
Solisyon amine oksidan tankou yon solisyon melanje nan dietilamin (DEA) ak klori kwiv yo rele [Cu (II)-solisyon-ammonium], ki se yon sistèm sòlvan fò ki ka fonn seluloz. Li detwi estrikti a kristal nan karboksimetil nan oksidasyon ak lyezon idwojèn, fè karboksimetil la molekilè chèn douser ak plis soluble.
3. ityòm klori-dimethylacetamide (licl-dmac) sistèm
Sistèm LICL-DMAC (ityòm klori-dimethylacetamide) se youn nan metòd klasik pou dissolve cellulose. Licl ka fòme yon konpetisyon pou lyezon idwojèn, kidonk detwi rezo a kosyon idwojèn ant molekil karboksimetil, pandan y ap DMAC kòm yon sòlvan ka kominike byen ak chèn molekilè karboksimetil la.
4. Solisyon klori idroklorik/zenk klori
Solisyon klori idroklorik asid/zenk se yon reyaktif byen bonè dekouvri ki ka fonn karboksimetil. Li ka fonn seluloz pa fòme yon efè kowòdinasyon ant klori zenk ak karboksimetil molekilè chenn, ak asid idroklorik detwi lyezon yo idwojèn ant molekil karboksimetil. Sepandan, solisyon sa a se trè korozivite nan ekipman ak se limite nan aplikasyon pou pratik.
5. Anzim fibrinolitik
Anzim fibrinolitik (tankou cellulases) fonn karboksimetil pa catalyzing dekonpozisyon nan karboksimetil nan pi piti oligosakarid ak monosakarid. Metòd sa a gen nan yon pakèt domèn aplikasyon nan jaden yo nan biodégradation ak konvèsyon Biomass, byenke pwosesis yap divòse li yo pa konplètman yap divòse chimik, men se reyalize nan biocatalysis.
(3) Mekanis nan cellulose yap divòse
Reyaktif diferan gen mekanism diferan pou dissolve seluloz, men an jeneral yo ka dwe atribiye a de mekanism prensipal:
Destriksyon lyezon idwojèn: Detwi lyezon idwojèn yo ant chenn molekilè karboksimetil nan fòmasyon konpetitif idwojèn kosyon oswa entèraksyon iyonik, fè li idrosolubl.
Relaksasyon chèn molekilè: Ogmante tendres nan chenn karboksimetil molekilè ak diminye kristalinite a nan chenn molekilè nan mwayen fizik oswa chimik, pou yo ka fonn nan Solvang.
(4) Aplikasyon pratik nan yap divòse karboksimetil
Disolisyon karboksimetil gen aplikasyon enpòtan nan anpil jaden:
Preparasyon nan dérivés karboksimetil: Apre dissolve karboksimetil, li ka pli lwen chimikman modifye yo prepare etè karboksimetil, èskarit èskarit ak lòt dérivés, ki yo lajman itilize nan manje, medikaman, penti ak lòt jaden.
Materyèl ki baze sou karboksimetil: Sèvi ak seluloz fonn, nanofib karboksimetil, manbràn karboksimetil ak lòt materyèl yo ka prepare. Materyèl sa yo gen bon pwopriyete mekanik ak biocompatibility.
Enèji Biomass: Pa dissolve ak degrade karboksimetil, li ka konvèti nan sik fermentable pou pwodiksyon an nan biocarburants tankou bioethanol, ki ede reyalize devlopman an ak itilizasyon nan enèji renouvlab.
Disolisyon karboksimetil se yon pwosesis konplèks ki enplike plizyè chimik ak mekanism fizik. Likid iyonik, solisyon amine oksidan, sistèm licl-DMAC, solisyon klori idroklorik/klori zenk ak anzim cellolytic yo kounye a li te ye yo dwe ajan efikas pou dissolve cellulose. Chak ajan gen pwòp li yo inik mekanis disolisyon ak jaden aplikasyon an. Avèk etid la an pwofondè nan mekanis nan yap divòse karboksimetil, li se kwè ke metòd pi efikas ak zanmitay yap divòse yo pral devlope, bay plis posiblite pou itilizasyon an ak devlopman nan karboksimetil.
Post tan: Jul-09-2024