纖維素作為自然界最豐富的天然高分子聚合物，為可持續(xù)材料的開發(fā)提供了巨大的可能性。然而，纖維素高度有序的結(jié)晶結(jié)構(gòu)及其龐大的氫鍵網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致其難溶解、不熔化，致使其應(yīng)用受到諸多限制。因此，探索高效的纖維素溶劑是發(fā)展纖維素材料至關(guān)重要的先決條件。

本研究采用簡單的一步中和反應(yīng)，使用1,5-二氮雜雙環(huán)[4.3.0]-5-壬烯（DBN）和1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）與不同氨基酸結(jié)合形成系列超堿氨基酸離子液體（SAAILs）。

根據(jù)溶解度測試結(jié)果，DBN與脯氨酸形成的離子液體（[DBN][Pro]）表現(xiàn)出最佳的溶解能力，其在90 °C下對微晶纖維素和硬木漿的溶解度分別達到9.8 wt%和4 wt%。研究發(fā)現(xiàn)，SAAILs對纖維素的溶解能力與溶劑的Kamlet-Taft參數(shù)，特別是氫鍵堿度（β值）密切相關(guān)。

β值較低（< 0.7）的SAAILs無法溶解纖維素；β值越高，SAAILs溶解纖維素的能力越強。通過核磁手段（¹H NMR和¹³C NMR）證實纖維素溶解的主要驅(qū)動力是SAAILs和纖維素羥基之間的氫鍵相互作用。進一步利用該SAAILs作為纖維素溶劑通過溶解-再生-干燥過程獲得再生纖維素膜（RCFs），發(fā)現(xiàn)由[DBN][Pro] 制備的RCF表現(xiàn)出高抗拉強度、高楊氏模量、良好的透明度和光滑的表面形態(tài)。該SAAILs有望作為綠色高效溶劑促進纖維素轉(zhuǎn)化為高性能產(chǎn)品。