Cellulose dissolution: Comparison of two non-derivatizing solvent systems and the effect of additives

Abstract

Název práce: Rozpouštění celulózy: Porovnání dvou nederivatizujících solventních systémů a vliv aditiv Autor: Nikolay Kotov Ústav: Ústav makromolekulární chemie, Akademie věd České republiky, v. v. i. Vedoucí disertační práce: RNDr. Jiří Dybal, CSc. Konzultant: Mgr. Adriana Šturcová, Ph.D. Ústav makromolekulární chemie, Akademie věd České republiky, v. v. i., Odděleni vibrační spektroskopii Abstrakt: Celulóza je snadno dostupný a hojně využívaný materiál získávaný z obnovitelných zdrojů. Při jejím zpracování je limitující její omezená rozpustnost. Rozpouští se pouze ve specifických rozpouštědlech či jejich kombinacích a porozumění procesům rozpouštění není uspokojivé. Cílem této dizertační práce je získání nových experimentálních informací o změnách struktury celulózy při jejím rozpouštění ve dvou rozpouštědlech: v 1-butyl-3-methylimidazoliumchloridu (bmimCl), tj. iontové kapalině, a v N,N-dimethylacetamidu (DMAc) s přídavkem chloridu lithného (LiCl), tj. organickém rozpouštědle s anorganickou solí. Hlavním nástrojem studia jsou metody vibrační spektroskopie, které poskytují cenné informace o struktuře polymerů. Podobnosti a rozdíly nalezené ve spektrech celulózy v bmimCl a v DMAc s přídavkem LiCl jsou systematicky analyzovány a studován je též vliv celulózy na rozpouštědla. Pozornost je věnována vlivu...

Title: Cellulose dissolution: Comparison of two non-derivatizing solvent systems and the effect of additives Author: Nikolay Kotov Institute: Institute of Macromolecular Chemistry, Czech Academy of Sciences Supervisor of the doctoral thesis: RNDr. Jiří Dybal, CSc. Consultant: Mgr. Adriana Šturcová, Ph.D. Institute of Macromolecular Chemistry, Czech Academy of Sciences, Department of Vibrational Spectroscopy Abstract: Cellulose is an abundant renewable material, which processing and applicability is limited owing to cellulose inability to dissolve in commonly used solvents. Only specific solvents or their combinations are able to dissolve cellulose and its dissolution processes remain unclear till nowadays. Aim of this thesis was to acquire new experimental information on the changes which cellulose exhibits upon dissolution in two exemplary solvents: an ionic liquid 1-butyl-3-methylimidazolium chloride (bmimCl) and in an organic solvent N,N-dimethylacetamide (DMAc) with lithium chloride (LiCl). The main tool for that investigation is vibrational spectroscopy which provides valuable information about the polymer structure. Similarities and differences found in the spectra of cellulose in those two solvents and influence of cellulose on the solvents are analyzed. Furthermore, influence of additives on the...