Assessing cellulose dissolution efficiency in solv... - BV FAPESP
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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Assessing cellulose dissolution efficiency in solvent systems based on a robust experimental quantification protocol and enthalpy data

Texto completo
Autor(es):
Kostag, Marc [1] ; Dignani, Marcella Teixeira [1] ; Lourenco, Matheus Costa [1] ; Bioni, Thais de Almeida [1] ; El Seoud, Omar A. [1]
Número total de Autores: 5
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Chem, Ave Prof Lineu Prestes 748, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 1
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: HOLZFORSCHUNG; v. 73, n. 12, p. 1103-1112, DEC 2019.
Citações Web of Science: 3
Resumo

Dissolution of microcrystalline cellulose (MCC) in pure ionic liquids (ILs) and IL/dimethyl sulfoxide (DMSO) mixtures (mole fraction chi(DMSO) =0.2-0.9) was quantified using a specially constructed mechanical stirring system that allows reproducible agitation speed; temperature control, and minimum solution-air contact. The electrolytes employed were: 1-(n-butyl)-3-methylimidazolium acetate (C(4)MeIm AcO), 1-(methoxyethyl)-3-methylimidazolium acetate (C(3)OMeIm AcO), 1,8-diazabicyclo{[}5.4.0] undec-7-enium acetate (DBU AcO), tetramethylguanidinium acetate (TMG AcO), and tetra(n-butyl)ammonium fluoride hydrate (TBAF center dot xH(2)O). The effects on MCC dissolution of IL/DMSO composition, and temperature (50, 70 degrees C) were studied. C(4)MeIm AcO and C(4)MeIm AcO/DMSO were more efficient solvents than their C(3)OMeIm AcO counterparts, due to ``deactivation{''} of the ether oxygen of C(3)OMeIm AcO. MCC dissolution by C(4)MeIm AcO/DMSO was compared with DBU AcO/DMSO, TMG AcO/DMSO at chi(DMSO) =0.6, and TBAF center dot xH(2)O/DMSO at chi(DMSO) = 095. The relative efficiency was (solutions in DMSO): C(4)MeIm AcO > C(3)OMeIm AcO > DBU AcO > TMG AcO > TBAF center dot xH(2)O. The efficiency of C(4)MeIm AcO relative to C(3)OMeIm AcO is due to higher solution basicity. Isothermal titration calorimetry was used to study cellobiose-solvent interactions. Except for TBAF center dot xH(2)O/DMSO, these interactions are exothermic; the relative solvent efficiency increases with increasing dissolution vertical bar enthalpy vertical bar. Using the mole fraction concentration scale to report cellulose dissolution avoids possible ambiguities. (AU)

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