【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合溶剂及木质素的溶解，尤其涉及一种室温下超快速溶解木质素的复合溶剂。
技术介绍
1、木质素是植物界储量第二的天然高分子，其基本结构单元排列复杂无序，是以多种键型结合形成的支链无序的三维网络结构的高分子化合物。制浆造纸产生的黑液是生产木质素的主要原料，从中获取的木质素称为碱木质素，酸中和碱木质素后获得脱碱木质素。分离提取造纸产生的黑液中的木质素并加以利用，延伸了造纸产业中的产业链，具有极大的绿色环保意义。
2、木质素作为自然界储量丰富的含有芳香环的天然高分子，它具有产量大、生产成本较低等优势，目前已被应用于电化学、医药、纤维材料、表面活性剂等领域。但目前，木质素在高性能改性材料应用和高值化学品等领域产业化程度较低。
3、溶解木质素是木质素开发应用的前提，目前木质素常用的溶剂主要包括强酸、强碱、有机溶剂(吡啶、吡咯烷、二甲基亚砜)以及近年来研究十分广泛的离子液体和低共熔溶剂。但是，上述溶剂体系均有其局限性：如强酸强碱具有强腐蚀性、有机溶剂则具有一定生物挥发性和毒性，对环境不友好。据报道，一些离子液体对木质素的溶解性能优越，例如，1,3-二甲基咪唑甲基硫酸盐和1-丁基-3-甲基咪唑甲基硫酸盐，能够实现在室温下溶解木质素；且随着温度升高，溶解度增加，50℃时溶解度可达30g/100g；在90℃搅拌24h后，溶解度可达50g/100g。但离子液体制备成本昂贵、黏度大；而低共熔溶剂溶解木质素时通常需要加热，能耗大。因此，寻找新型高效、绿色安全的木质素溶剂，对促进木质素在各个领域的高值化应用具有深远意义
技术实现思路
1、为了克服现有技术中还缺乏一种能够在室温下快速大量溶解木质素的溶剂，以及缺乏一种工业上行之有效的溶解木质素的方法的缺陷，本专利技术提供一种新型的室温下超快速大量溶解木质素的绿色复合溶剂，使木质素能够在温和条件下迅速、均匀溶解，大幅度地降低溶解过程中的能耗，本方法具有原料易得、方法简单、溶解迅速且溶解木质素量大等诸多优点。
2、为达到以上目的，本专利技术通过下述技术方案来实现：
3、本专利技术第一个目的是提供一种室温下超快速大量溶解木质素的复合溶剂，包括以下原料：含氮非环状有机化合物、含氮杂环有机化合物和水。
4、进一步地，所述含氮非环状有机化合物为尿素，含氮杂环有机化合物为咪唑(及其同系物)。
5、在本专利技术一个优选实施方式中，所述复合溶剂是尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物、水按照摩尔比1-5：1-2：20-400的混合溶剂。
6、本专利技术提供的复合溶剂对木质素溶解效果非常好，室温下溶解速度超快(立即溶解)，溶解彻底。不管是科研探究木质素结构，还是工业上应用溶解态的木质素，本专利技术提供的复合溶剂都是很好的选择。木质素的分子间氢键和π–π相互作用是木质素分子难以溶解在溶剂中的主要原因，其中，木质素分子内脂肪链的长度也会影响木质素的溶解，羟基所连接的脂肪链平均长度越长，木质素越难溶解。
7、本专利技术第二个目的是提供一种溶解木质素的方法，包括以下步骤：
8、将含氮非环状有机化合物、含氮杂环有机化合物和水按照一定摩尔比混合，在室温下搅拌得到复合溶剂；边搅拌边向复合溶剂加入木质素，室温下木质素溶解，得到棕褐色木质素溶液。
9、进一步地，木质素用量占复合溶剂的可高达40wt％。
10、含氮非环状有机化合物、含氮杂环有机化合物的定义，以及用量的比例如前所述。
11、与现有技术相比，本专利技术得到的室温下超快速溶解木质素的复合溶剂具有以下特点：
12、1，复合溶剂制备过程十分简单，只需将原料在室温下进行简单混合，制备过程绿色安全。
13、2，能够在室温下溶解工业木质素，如碱木质素、脱碱木质素，且整个溶解过程所需时间极短，约为5s～30s。
14、3，尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物等作为常见化工原料，来源广泛、廉价，符合可持续发展战略，具有很好的市场前景。
15、4，本专利技术提供的复合溶剂对木质素溶解彻底，木质素溶液体系稳定，对木质素的结构研究和应用场景提出了具有实用价值的解决方法。
16、本专利技术第三个目的是提供一种改变木质素水溶性的方法，包括以下步骤：
17、将含氮非环状有机化合物、含氮杂环有机化合物和水按照一定摩尔比混合，在室温下搅拌得到复合溶剂；边搅拌边向复合溶剂加入木质素，室温下木质素溶解，得到棕褐色木质素溶液。将棕褐色木质素溶液转移至无水乙醇中析出木质素固体，抽滤后用无水乙醇洗涤3次，于烘箱中60℃干燥10小时获得重生木质素，重生木质素可以溶于水。
18、进一步地，含氮非环状有机化合物、含氮杂环有机化合物的定义如前所述，所述复合溶剂是尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物、水按照摩尔比1-5：1-2：20-100的混合溶剂。
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1.一种室温下超快速、大量溶解木质素的复合溶剂，其特征在于，包括以下原料：含氮非环状有机化合物，含氮杂环有机化合物和水。
2.根据权利要求1所述的复合溶剂，其特征在于，所述含氮非环状有机化合物为尿素，含氮杂环有机化合物为咪唑(及其同系物)。
3.根据权利要求1所述的复合溶剂，其特征在于，所述复合溶剂是尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物、水按照物质的量比1-5：1-2：20-400的混合溶剂。
4.一种溶解木质素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的溶解木质素的方法，其特征在于，室温下木质素在复合溶剂中的溶解度可达25-40g。
6.根据权利要求4所述的溶解木质素的方法，其特征在于，所述含氮非环状有机化合物为尿素，含氮杂环有机化合物为咪唑(及其同系物)。
7.根据权利要求4所述的溶解木质素的方法，其特征在于，所述复合溶剂是尿素、咪唑(及其同系物)、水按照摩尔比1-5：1-2：20-400的混合溶剂。
8.一种复合溶剂改造脱碱木质素水溶性的方法，其特征在于，包括以
9.根据权利要求8所述的复合溶剂，其特征在于，所述含氮非环状有机化合物为尿素，含氮杂环有机化合物为咪唑(及其同系物)。
10.根据权利要求8所述的改造脱碱木质素水溶性的方法，其特征在于，所述复合溶剂是尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物、水按照摩尔比1-5：1-2：20-100的混合溶剂。
...【技术特征摘要】
1.一种室温下超快速、大量溶解木质素的复合溶剂，其特征在于，包括以下原料：含氮非环状有机化合物，含氮杂环有机化合物和水。
2.根据权利要求1所述的复合溶剂，其特征在于，所述含氮非环状有机化合物为尿素，含氮杂环有机化合物为咪唑(及其同系物)。
3.根据权利要求1所述的复合溶剂，其特征在于，所述复合溶剂是尿素等氮非环状有机化合物、咪唑等含氮杂环有机化合物、水按照物质的量比1-5：1-2：20-400的混合溶剂。
4.一种溶解木质素的方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的溶解木质素的方法，其特征在于，室温下木质素在复合溶剂中的溶解度可达25-40g。
6.根据权利要求4所述的溶解木质素...
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