当前，纤维素的直接溶解特别是在绿色及安全的溶剂体系中溶解，已成为限制纤维素利用的瓶颈。不过，这一难题即将被中国科技大学的研究人员攻克。上周从该校传来消息，一种新型绿色溶剂——聚乙二醇碱水溶液已经开发成功，研究人员正在此基础上开发纤维素化学品制备新工艺。这一成果将大大促进我国用生物质替代石油和煤等化石资源的工业化进程。

 

    用生物质替代化石资源是国家战略性研究方向。纤维素是生物质的主要组成。为了对纤维素加以利用，世界各国的科研人员探索过很多纤维素的溶剂体系，从较早的浓硫酸、铜氨溶液，到后来的镉乙二胺溶液、氯化锂/二甲基乙酰胺溶液体系、二甲亚砜/氟代季铵盐体系及N-甲基氧化吗啉体系等。但这些体系要么环境污染严重，要么价格昂贵，很难被用于工业化大生产。

 

    近期，一些新的纤维素绿色溶剂体系相继被开发，如室温离子液体、碱水溶液，以及尿素/碱水溶液、硫脲/碱水溶液等，为纤维素新产品与纺丝新工艺开发带来了新的机遇。中国科技大学锁定纤维素的碱水溶剂体系进行攻关，力图采用更稳定与更安全的高分子化合物代替小分子试剂，以实现在绿色安全的溶剂体系中将纤维素进行溶解和加工利用。

 

    他们在研究中发现，聚乙二醇（PEG）是个很理想的氢键受体，更为重要的是，PEG目前被认为是最安全的高分子化合物，特别是PEG的盐水溶液被认为是新型的绿色溶剂。纤维素分子在合适的条件下，可以很好地溶解于PEG的碱水溶液，且形成的纤维素溶液具有稳定性较高的优势，室温下可存放30天而没有明显的凝胶化现象。纤维素在其中的最大溶解度可达13%，完全可满足纤维素溶液体系后续加工及衍生化要求。

 

    目前，该校科研人员正在进一步深入研究这种新的溶液体系，包括其各种物理化学性质及可控性，同时还将以此为基础，研究新的纤维素衍生化绿色反应路线和新的纺丝工艺，特别是未来直接利用生物质进行纤维素化学品制备的新工艺。