Novel insights on room temperature-induced cellulose dissolution mechanism via ZnCl2 aqueous solution: Migration, penetration, interaction, and dispersion

溶解 纤维素 溶剂 水溶液 色散(光学) 再生纤维素 化学工程 渗透(战争) 材料科学 化学 溶解度 无机化学 有机化学 物理 工程类 光学 运筹学
作者
Wuliang Ma,Xin Li,Lili Zhang,Yi Zheng,Yue Xi,Jinxia Ma,Zhiguo Wang
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier BV]
卷期号:272 (Pt 2): 132912-132912 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.132912
摘要

The unique molecular structure of cellulose makes it challenging to dissolve at room temperature (R.T.), and the dissolution mechanism remains unclear. In this study, we employed ZnCl2 aqueous solution for cellulose dissolution at R.T., proposing a novel four-stage dissolution mechanism. The efficient dissolution of cellulose in ZnCl2 aqueous solution at R.T. involves four indispensable stages: rapid migration of hydrated Zn2+ ions towards cellulose, sufficient penetration between cellulose sheets, strong interaction with cellulose hydroxyl groups, and effective dispersion of separated cellulose chains. The proposed four-stage dissolution mechanism was validated through theoretical calculations and experimental evidence. The hydrated Zn2+ ions in ZnCl2 + 3.5H2O solvent exhibited ideal migration, penetration, interaction, and dispersion abilities, resulting in efficient cellulose dissolution at R.T. Moreover, only slight degradation of cellulose occurred in ZnCl2 + 3.5H2O at R.T. Consequently, the regenerated cellulose materials obtained from ZnCl2 + 3.5H2O (R.T.) exhibited better mechanical properties. Notably, the solvent recovery rate reached about 95 % based on previous usage during five cycles. The solvent is outstanding for its green, low-cost, efficiency, simplicity, R.T. conditions and recyclability. This work contributes to a better understanding of the cellulose dissolution mechanisms within inorganic salt solvents at R.T., thereby guiding future development efforts towards greener and more efficient cellulosic solvents.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Domenico完成签到,获得积分10
刚刚
zzic发布了新的文献求助10
刚刚
xia完成签到 ,获得积分10
1秒前
72Cocoa发布了新的文献求助10
1秒前
111发布了新的文献求助10
1秒前
救我发布了新的文献求助10
2秒前
科目三的应助被孙同学采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
chriscda完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wyz653完成签到,获得积分10
5秒前
xcgh的应助被zzic采纳,获得10
5秒前
桐桐的应助被zzic采纳,获得10
5秒前
Yasong发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
土豆丝发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
来了完成签到,获得积分10
8秒前
Meopass发布了新的文献求助10
9秒前
Caily233发布了新的文献求助10
10秒前
hohn完成签到,获得积分10
11秒前
YU完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
gxt的应助被淡然冬灵采纳,获得10
16秒前
CipherSage的应助被淡然冬灵采纳,获得10
16秒前
16秒前
可爱的函函的应助被淡然冬灵采纳,获得10
16秒前
MOMO的应助被淡然冬灵采纳,获得10
16秒前
MOMO的应助被淡然冬灵采纳,获得10
16秒前
17秒前
Heuoo完成签到,获得积分10
18秒前
Ava的应助被72Cocoa采纳,获得10
18秒前
kentomomota发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
HuBasya发布了新的文献求助10
20秒前
skkkkk发布了新的文献求助10
20秒前
23秒前
赘婿的应助被111采纳,获得10
23秒前
救我完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
RNA结合蛋白调控丝状真菌次级代谢的分子机制及功能研究 2000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Critical Psychology 600
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8145361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9544375
关于积分的说明 21662291
捐赠科研通 7731340
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422652
关于科研通互助平台的介绍 2547740
邀请新用户注册赠送积分活动 2465466