光催化降解碱木质素研究

通过纳米TiO₂光催化氧化降解碱木质素,发现在木质素5g,催化剂用量为0.75 g/L、光照时间为2.5 h和pH值为10时,降解率可达70%以上。利用GC-MS对降解产物进行分析,结果表明,木质素本身具有复杂的结构形式,降解过程主要是进攻木质素侧链上的羰基和双键,使其发生氧化反应,改变结构或将侧链碎解。经过降解后可以得到紫丁香基衍生物、香草醛、愈创木基衍生物等小分子物质。     

SO_4~(2-)/ZrO_2催化氢还原碱木质素的抗氧化性能

采用自制SO42-/ZrO2固体酸催化剂,在氢还原体系中对碱木质素进行活化,以化学法对活化前、后碱木质素的官能团含量进行定量分析,利用DPPH自由基清除率、超氧阴离子自由基清除能力和还原力对碱木质素的抗氧化性能进行评价。结果表明,活化后碱木质素的总羟基和酚羟基含量分别达到9.39%和3.32%,较反应前提高55.98%和15.28%;碱木质素在浓度为0.005~0.160 mg/mL范围内,对DPPH自由基有较强的清除能力,活化后碱木质素对自由基清除率可达80.56%,较反应前提高4.61%;碱木质素在浓度为0.0025~0.080 mg/mL范围内,对超氧阴离子清除能力较弱;碱木质素在浓度0.002~0.060 mg/mL范围内,活化后碱木质素的还原力较活化前有所提高;碱木质素可以作为天然高分子抗氧化剂进行开发。     

磷酸活化碱木质素制备活性炭

以造纸黑液回收的碱木质素为前驱体,经磷酸活化制备低成本的木质素活性炭,对活性炭进行比表面积、孔结构及形貌的表征;考察活化温度、磷酸与碱木质素浸渍比、活化时间以及N2流量对活性炭产率及孔结构的影响。结果表明:磷酸活化碱木质素制备活性炭的产率都大于60%;在活化温度为550℃,磷酸与木质素浸渍比为1.5,活化时间3 h以及N2体积流量为75 m L/min时,活性炭比表面积达到1 139 m2/g;低成本的碱木质素是制备低成本活性炭的潜在的前驱体材料。     

水-乙醇中碱木质素的催化解聚

通过元素分析仪和X射线荧光光谱对碱木质素组成进行了分析。在水-乙醇〔V(水)∶V(乙醇)=50∶50〕溶剂中280℃,2 MPa初始氢压下降解碱木质素。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对反应前后碱木质素结构进行了表征,反应后醚键减少,碳氢键增加。利用凝胶渗透色谱对二氯甲烷可溶产物进行了分析。利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)和配有氢火焰离子化检测器的气相色谱(GC-FID)对单体产物进行定性定量分析,无催化剂时单酚收率为4.57%。磷化镍催化剂的加入可使单酚收率翻倍,磷化钼作为催化剂时单酚收率与磷化镍作为催化剂时相似,但出现苯甲醇类物质和大量的直链含氧有机物,单酚质量分数很低。     

木质素环氧树脂的合成条件优化

在氢氧化钠催化下,用从造纸制浆废液中提取的碱木质素与环氧氯丙烷反应合成了木质素环氧树脂,并对其进行了红外光谱表征;用盐酸-丙酮法测定环氧树脂的环氧值,研究了环氧氯丙烷与木质素的质量比、氢氧化钠与木质素的质量比、反应温度和反应时间等因素对环氧值的影响。确定木质素环氧树脂较优的合成条件为:环氧氯丙烷与木质素的质量比10∶1、氢氧化钠与木质素的质量比5∶4、反应温度80℃、反应时间2.5h,在此条件下,木质素环氧树脂的环氧值最大达到0.3619。     

碱木质素磺酸钠的研制及应用

木质素磺酸盐的应用越来越受人们的重视。至今,它已用于动物饲料、粘合剂或粘接剂、油井泥浆分散剂、混凝土添加剂、水泥减水剂、着色剂、石膏板减水剂、农药分散剂和印染助剂等行业。美国Westvaco公司有十几种牌号的木质素磺酸盐产品。美国木质素磺酸盐的年产量约20万吨,近年来其市场的年增长率在9%以上,我国图门江和开山屯利用酸法纸浆废液生产的木质素磺酸盐,年产量约500吨左右,且产品单一。我国南方大都采用碱法制浆,进行付产物碱木质素的开发和利用,意义很大。     

木质素复合细菌纤维素材料的制备及其吸油性能研究

为制备低成本且绿色环保的新型吸 油材料，本文以细菌纤维素（BC）为基质，脱碱木质素(DL)为疏水改性剂，通过低温浸渍法制备木质素复合细菌纤维素材料（BC-DL）；考察了原料预处理、反应时间、温度以及物料比等对BC-DL疏水及吸油性能的影响。利用FTIR、XPS、SEM、BET、接触角仪对材料的化学结构及微观形貌进行表征。结果表明，与改性前相比，DL改性后BC的比表面积由33.15 m2/g提升至71.09 m2/g，水接触角由未改性BC的19.5°增大到116.8°。吸油实验结果显示，BC-DL对花生油、柴油、真空泵废油的吸油量（OCA）分别为34.8 g/g、33.7 g/g、34.6 g/g；在经过8次循环后，OCA保留在19.1 g/g、18.3 g/g和18.8 g/g，BC-DL对三种油品均有良好的吸附性能和循环利用性。     

木质素马来酸酯的制备研究

以碱木质素和马来酸酐为原料,在乙二醇二甲醚介质中通过体系回流反应制备马来酸酐改性木质素。利用FTIR确认了产物结构,建立了木质素马来酸酯产物中马来酸含量测定的方法。探索了反应时间、马来酸酐的用量等因素对反应的影响,优化实验条件为:反应温度85℃;反应时间6 h;马来酸酐的用量为木质素的40%。在优化条件下,产物收率为94.9%,木质素马来酸酯产物中马来酸官能团质量为木质素的1.25%。     

聚乙烯醇聚合度对碱木质素/聚乙烯醇共混膜力学性能的影响

以3种不同聚合度的聚乙烯醇(PVA0588、PVA1788、PVA2488)为原料,添加相同质量分数的碱木质素采用流延法制备共混膜。采用电子万能试验机、扫描电子显微镜、热重分析仪等分析手段对共混膜进行分析表征,并测定了共混膜在不同极性溶剂中力学性能的变化。结果表明:在碱木质素添加量为15%时,碱木质素可较好地分散于PVA相中,3种共混膜的力学性能与各自对应的纯PVA膜相比都有了一定的提高,且当聚合度由PVA0588变化到PVA2488时,共混膜的拉伸强度从35.16MPa增加到48.30MPa,提高了37.37%,断裂伸长率从172.22%增加到247.08%,提高了43.47%;由于PVA聚合度的增大和碱木质素的添加,均使得共混膜的耐溶剂性能和热稳定性增加。     

酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物的合成与应用

以酶解木质素、亚硫酸氢钠、偏重亚硫酸氢钠、丙酮和甲醛为原料制备酶解木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物(E-LSAF),并作为水煤浆制备中的添加剂。通过测定E-LSAF的红外光谱、吸附量和ζ-电位的,探讨了添加E-LSAF对水煤浆体系的影响,并对比了E-LSAF、碱木质素―磺化丙酮―甲醛缩聚物(A-LSAF)和工业木素磺酸钠作为水煤浆添加剂对水煤浆分散稳定性的影响。E-LSAF作为添加剂应用于水煤浆的制备中,既可以有效地利用酶解木质素,又可降低水煤浆制备的成本,提高水煤浆的分散稳定性能。