室温异丁酸酐改性甘蔗渣的高效反应优化

该研究论文标题为"异丁酸酐室温均相改性甘蔗渣的研究 (2014年)"，发表在《华南农业大学学报》上，作者是张爱萍和谢君。研究的目的是开发一种新型的室温均相改性方法，针对农林废弃物，特别是甘蔗渣这一常见的农业副产品。研究方法采用甘蔗渣作为主要原料，通过将它溶解在二甲基亚砜/1-甲基咪唑的溶剂体系中，使用异丁酸酐作为改性剂进行改性。 实验的关键步骤是控制反应条件，包括酸酐与甘蔗渣的质量比和反应时间。当酸酐与甘蔗渣的质量比从1:1增加到6:1时，改性反应的得率显著提升，从10.3%增长到49.2%，显示出异丁酸酐在提高改性效率上的积极作用。然而，进一步将酸酐与甘蔗渣的质量比固定为3:1，延长反应时间从15分钟增加到45分钟，反应得率有所上升，但超过这个范围，如将反应时间延长至240分钟，反应得率反而下降至24.7%。这表明，反应时间和酸酐浓度之间的平衡对于改性效果至关重要。 通过红外光谱(IR)和核磁共振(CP/MASS 13C_NMR)分析，研究人员发现异丁酸酐与甘蔗渣发生了醋化反应，产生了含有酯基的醋酸基团，这意味着木质素和碳水化合物分子都参与了化学反应过程。这种改性有助于提高甘蔗渣的性能，可能应用于生物质能源、生物材料或化学品生产等领域，为废物资源化利用提供了新的可能性。 这篇论文为农林废弃物的高效、环保处理提供了一种创新的方法，并且强调了优化反应条件对于改性效果的重要性。这项研究成果对可持续发展和环境保护具有积极的科学价值和实践意义。