木质素纳米颗粒制备及其在水凝胶材料中的应用研究进展

木质素作为可再生天然芳香性高分子生物质资源受到人们越来越多的关注,对木质素高值化利用的研究在不断深入。木质素纳米颗粒（LNP）的制备与应用是实现木质素高值化利用的有效途径,木质素具有环境和生物相容性好、价格低廉且资源丰富等优点,但其固有的异质性、颗粒尺寸较大和分散性差的问题阻碍其应用,木质素纳米化可实现颗粒尺寸大小和形态的可控,LNP的比表面积和表面功能位点增加,相比原始木质素,抗氧化、抗紫外线等能力得到进一步增强,具有广泛的应用前景。本文对LNP的制备以及在水凝胶材料中的应用进行了综述,并对未来发展进行了展望。     

木质素基吸附材料的研究进展

木质素是一类含量丰富的天然芳香族聚合物,是木质生物质的三大组分之一,也是制浆造纸过程中的剩余物,其资源开发潜力巨大。因此,有效地开发木质素有助于缓解资源匮乏问题。本文首先对木质素的分类方式、组成特性及结构特征进行了总结介绍;其次对木质素的吸附性能、理化性质及其发展前景进行综述,进而概述了国内外木质素基吸附材料的最新研究进展;最后总结了当下木质素基吸附材料领域的研究现状,并在此基础上展望了其高值化利用的前景。     

木质素吸附剂研究现状及进展

作为地球上最丰富的可再生资源之一,木质素是制浆造纸工业的副产物,若得不到充分利用,变成了制浆造纸工业中的主要污染源之一,则不仅造成严重的环境污染,而且也造成资源的重大浪费.因此,如何有效利用好木质素这种可再生资源已成为科研工作者研究的出发点.木质素吸附剂是木质素高值化利用的一个新起点,可用于环保、生物、医药、冶金、电镀、材料等领域,具有广阔的前景.本文主要介绍近年来吸附剂的研究状况,其中包括木质素吸附剂的研制及其应用情况,并探讨了木质素吸附剂的发展趋势.     

木质素基抗紫外线防护材料的应用研究进展

本文从木质素防晒产品和木质素抗老化复合材料两个方面,对木质素在抗紫外线防护领域的相关研究展开了综述,探讨了木质素对复合材料特性如紫外稳定性、力学性能等的影响,并对木质素在抗老化复合材料应用中存在的问题进行了剖析。此外,根据木质素抗紫外线防护机理,对其在抗老化复合材料应用中的前景进行了展望,为木质素高值化开发利用提供参考。     

木质素羟基化改性及其在聚氨酯合成中的应用

工业木质素主要来源于制浆和纤维素乙醇生物精炼的副产物,产量巨大;且木质素具有替代多元醇合成聚氨酯材料的应用潜力。对木质素进行羟基化改性,可以控制木质素分子质量和增加羟基含量,从而提高木质素的反应活性和在合成体系中的相容性,减少木质素在聚氨酯中的聚集,增加聚氨酯材料的微观均匀性,从而增强聚氨酯材料的机械性能;同时还可能赋予聚氨酯抗紫外、吸油、可降解等性能。本文对木质素基本理化性质进行简要介绍,重点介绍了目前国内外木质素羟基化改性方法的研究进展;最后探讨了木质素基聚氨酯合成领域的研究和应用前景。     

木质素基生物质材料性能与应用的研究进展

木质素是一种生物基材料,具有酚羟基、醇羟基、羰基和羧基等官能团,深入了解木质素的特性和结构将有助于木质素高值高质的开发利用。考虑到木质素在生产增值产品方面的多功能特性（如木质素具有抗氧化、抗菌、抗病毒、生物相容性好、无毒等特性）,本文主要综述了木质素基复合材料在抗菌载体、生物分解、药物传递、抗紫外线和组织工程等领域的潜在应用,以及木质素纳米粒子与碳材料在生物医学中的巨大作用。     

木质素催化热裂解转化为低分子化学品的研究进展

木质素是自然界中储量第二丰富的生物质资源,通过热裂解将其转化为小分子基础化学品已成为当前研究的热点之一。催化剂在提高木质素热裂解的选择性方面具有无可替代的作用,本论文综述了国内外对木质素催化热裂解研究的进展,为木质素的高价值化利用提供参考。     

木质素基水凝胶的应用研究进展

木质素是世界上含量仅次于纤维素的生物聚合物，也是地球上可供人类利用的最丰富的芳烃资源。木质素丰富的官能团也为其高值利用提供了可能。本文从木质素基水凝胶最新的发展动态展开，综述当前木质素基水凝胶的制备方法、应用领域及发展状况，具体介绍了木质素基水凝胶在生物医药、传感应变及吸附等较为热门领域的最新研究成果。     

木质素基超级电容器电极材料的研究进展

木质素储量丰富、含碳量高、具有大量苯环结构,是新型储能设备超级电容器电极材料的潜在原料。木质素含有大量的醚键（占总连接键50%以上）,在炭化时容易形成多酚羟基型单元,该结构在充放电过程中能够有效增强赝电容,进而提高超级电容器电极材料的电化学性能。本文综述了木质素复合电极材料、木质素基活性炭材料、木质素模板化碳材料的应用,总结了木质素基超级电容器现阶段的发展方向,展望了木质素基超级电容器电极材料的可应用领域。     

木质素在低共熔溶剂中降解的研究进展

木质素是自然界储量仅次于纤维素的天然高分子聚合物,其结构是由苯丙烷单体通过C—C、C—O—C等化学键连接起来的芳香族大分子.降解是实现木质素高值转化的途径之一,其中低共熔溶剂(DES)加热降解木质素是一种优良的绿色降解方法.本文介绍了DES结构组成与回收利用、DES降解木质素的机理、木质素在DES中降解的研究进展,并给...     

木质素基双酚A型环氧树脂的合成研究进展

当前,从制浆造纸工业黑液中回收的木质素主要用于生产混凝土减水剂、石油开采助剂、农药增效剂、分散剂等,但产品附加值不高。本文介绍了将工业木质素用于生产木质素基双酚A型环氧树脂的研究进展。主要生产方法包括木质素及其衍生物与环氧树脂直接共混固化、木质素及其衍生物环氧化合成环氧树脂和木质素及其衍生物官能化改性后合成环氧树脂。     

木质素基碳材料的制备与应用研究综述

从制备、结构和应用总结了木质素材料的最新进展。现在只有少数分离的木质素被用作原料,因此文章详细综述了三种木质素基碳材料的制备方式以及应用制备方向,对其进行了总结,以了解当前木质素基碳材料的近况发展。具体而言,深入讨论了木质素不同制备方法的程序,包括活化、纺丝和模板法,以及稳定和碳化,以期全面了解木质素基碳材料的形成。其中对于目前各种碳材料的制备方法以及优缺点进行了简单的总结。最后对于未来木质素材料的发展方向和利用进行了展望。     

木质素基水凝胶材料的设计策略及应用进展

木质素是自然界中含量第二丰富的天然高分子聚合物，也是芳香族化合物中少有的可再生资源之一，作为制浆造纸行业的主要副产物，工业木质素价廉易得。鉴于木质素自身的三维网状结构及丰富的醇羟基、酚羟基、双键等活性官能团，其具备了抗菌、抗炎、吸附等诸多优势，是制备水凝胶的理想选材。但遗憾的是由于木质素结构复杂、空间阻力大、反应活性不足，其提纯处理较为困难、高值化和产业化利用水平较低。利用木质素及其衍生物制备水凝胶既拓宽了其应用范围，又能较好解决现阶段合成高分子水凝胶存在的生物相容性差等问题。基于此，本文从木质素的结构和性质出发、归纳了木质素基水凝胶材料的主要制备方法及优缺点，总结了其在生物医学、污水处理、农业、电子器件等方面的应用现状，并进一步提出了木质素基水凝胶材料现阶段研究中存在的局限性和今后可能的研究前景。     

废纸高值化利用及其在材料领域中的研究进展

再生资源高效利用是生态文明建设的重要环节,废纸（再生纤维）是废弃高分子材料领域中量大面广的重要废弃资源,目前利用废纸生产再生纸仍然是其主要的回收途径,废纸高值高效利用技术的开发广受关注。本文简述了国内废纸回用现状,综述了以废纸为原料制备再生纤维衍生物、废纸用作工程填料以及再生纤维复合材料等高附加值产品的研究成果,分析了废纸高值化利用及其在材料领域中的应用发展前景。     

酚化改性木质素与纤维素酶相互作用研究

采用连苯三酚和间苯二酚对木质素进行酚化改性,使改性木质素的酚羟基含量增加,有利于纤维素酶的吸附应用。结果表明,经酚化改性后,木质素间苯二酚和木质素连苯三酚的最大吸附纤维素酶量分别为842.1 mg/g和911.4 mg/g。与原始酶活相比,木质素间苯二酚和木质素连苯三酚吸附的纤维素酶的酶活保留率分别为57%和38%。通过调节pH值为10,吸附的纤维素酶极易从木质素衍生物中分离。为全面解释纤维素酶吸附机理,对木质素衍生物的物化性质进行了表征。     

木质素基pH敏感智能材料研究进展

随着科技发展,开发木质素基智能材料以满足日益增长的科技需求成为当下木质素基材料研究的重要分支。其中,木质素基p H敏感智能材料是近年来发展起来的新型材料,其结构、形状或性能会随体系pH值的变化而变化。这一性能在新材料领域具有潜在的应用前景。本文综述了木质素基pH敏感智能材料在生物质精炼、制药、制动器、木质素分级等领域的研究进展,提出该材料研发及应用中的现存问题,并展望其研究前景和工业应用进展。     

超声波处理在硫酸法测定汉麻木质素含量中的应用

由于大麻木质素结构不均匀且复杂紧密,采用硫酸法测定木质素含量时,很难完全水解纤维素以及半纤维素,导致大麻木质素含量测定结果不稳定。利用超声波处理大麻原麻,使大麻木质素物理结构得到开松,达到大麻结构的均匀化目的,再结合硫酸法测定大麻原麻木质素含量。主要探究了不同的硫酸浓度、水解时间以及超声波处理时间对大麻原麻木质素含量的影响,并确定测定大麻木质素含量的最佳条件为:超声波处理15 min,硫酸质量分数72%,硫酸水解时间12 h。采用此方法测得大麻木质素含量相对标准偏差平均值为0.25%,结果稳定精准度高,为大麻木质素定量分析方法标准的建立提供了方向。     

浸渍慈竹木质素酚对纸张强度性能的影响

以慈竹为原料,利用相分离法将其中的天然木质素转化为木质素酚。对木质素酚进行了结构表征,并将其用于纸张浸渍,研究了浸渍前后纸张的物理性质。结果表明,慈竹木质素酚质均相对分子质量2884、多分散系数1.60,易溶于丙酮、乙醇、四氢呋喃等常用有机溶剂;相同时间内,未分丝帚化桉木浆成纸对木质素酚(木质素酚丙酮溶液质量浓度为9.13 g/L)的吸收量(12%)略高于分丝帚化桉木浆成纸的吸收量(10%);木质素酚浸渍后纸张的抗张强度、伸长率、耐破度、撕裂度等明显提高,且分丝帚化桉木浆成纸强度提高幅度更大。     

玉米秸秆不同部位纤维组成和结构的研究

将玉米秸秆分成叶、髓、外皮三个部位,对三个部位的纤维组成和结构进行了测定分析。结果表明:玉米秸秆中,各部位的纤维素、半纤维含量相近,叶子和髓的木质素含量低,结构疏松,秸秆外皮的木质素含量高,结构紧密,衍射峰较高。从纤维组成和结构看,玉米秸秆的叶和髓非常适合饲料化利用。     

一种新型酚化木质素胺乳化剂的合成及其性能

以苯酚改性硫酸盐木质素得到了酚化木质素,再将其与脱氢枞酸单乙二酰胺、甲醛进行Mannich反应以引入脱氢枞酸单乙二酰胺甲基亲油基团,然后将反应产物进一步与二乙烯三胺、甲醛反应引入了二乙烯三胺甲基亲水基团,合成了一种新型酚化木质素阳离子乳a化剂。实验表明,在碱性条件下,当 n(苯酚)∶n(木质素)=1∶1、反应温度100℃、反应时间1.5 h时,所得产物酚化木质素的酚羟基含量较木质素增加了30.3%,相当于每个C9单元接枝了0~30个苯酚分子,质均分子质量增大7%,多分散性由1.49降至1.29;与木质素相比,酚化木质素中引入的脱氢枞酸单乙二酰胺甲基数量增加了1.1倍,引入的二乙烯三胺甲基数量增加了0.42倍;在pH值为2的稀盐酸溶液中,所合成的脱氢枞酸单乙二酰胺/二乙烯三胺/甲醛改性酚化木质素阳离子乳化剂的最大Zeta电位为38.0 mV,质量浓度为10 g/L时,表面张力为35.0 mN/m,甲苯乳液油水分层时间为70 min,均优于用未经酚化改性的木质素合成的产物。