环保型聚碳酸亚丙酯复合调湿材料的性能研究

以溶液共混法将聚碳酸亚丙酯(PPC)、木质素、沸石、硅藻土制得复合材料,测试复合材料的吸放湿性能。结果表明:无机调湿材料吸放湿速度快,但湿容量小;有机调湿材料吸放湿速度中等或较慢,但湿容量大。而通过复合无机与有机调湿材料料,可以得到吸放湿速度快且湿容量大的调湿材料。     

球形木质素珠体接枝丙烯腈的影响因素研究

利用反相悬浮聚合技术制备球形木质素珠体,再以Fe2＋/H202为引发体系,采用正交实验综合研究了球形木质素珠体与丙烯腈的接枝共聚反应的各种影响因素对珠体的接枝率和接枝效率的影响。结果表明：当m（单体）／m（基体）=10：1,反应时间为90min,反应温度55℃,Fe2＋浓度为0．03mmol／L,H202浓度为2．97mmol／L时,可以得到最佳的接枝率和较高的接枝效率,木质素一丙烯腈接枝共聚物的接枝率为780％,接枝效率可达76．0％。     

1,4-丁二醇提取玉米芯木质素的研究

以1,4-丁二醇为溶剂提取玉米芯中的木质素,考察了反应温度、原料／溶剂固液比（g/mL）、1,4-丁二醇的质量分数、反应时间等因素对木质素收率的影响。最佳萃取条件为：反应温度200℃,固液比（g／mL）1：10,1,4-丁二醇的质量分数90％,反应时间1h,以少量硫酸作为催化剂,木质素收率37．03％。红外光谱分析结果表明,1,4．T-醇提取的玉米芯木质素较好地保存了木质素原有结构。     

木质素荧光研究进展

木质素是植物细胞壁荧光的主要来源,是一种天然高分子荧光材料,但木质素的荧光机理和调控机制不明确,制约了其荧光特性的高值利用。本文从木质素荧光团化学结构的筛选和木质素荧光团间聚集耦合态的研究两方面出发,系统地综述了木质素荧光的研究现状,并分别对其研究思路和存在的科学问题进行了总结和凝练。分析表明,首先,由于木质素的自吸收效应和荧光淬灭剂的存在,仅从荧光强度和发射波长两方面筛选与真实木质素荧光相近的模型物作为其荧光团的结论存在一定局限性;其次,木质素荧光团间存在相互作用,单独分析木质素荧光团的化学结构意义有限,木质素真实发光基团是这些荧光团间的聚集耦合态;再次,在木质素微结构聚集行为研究和聚集诱导发光理论的基础上,已从宏观层面明确了木质素胶团间和胶团内两种基本聚集行为对其荧光的影响规律和作用机制,今后的研究应完善木质素聚集荧光行为的关联模型,并从微观分子层面深入揭示木质素荧光团间的耦合机制;最后,木质素荧光并非是一个单纯的光物理性质研究,更是一个由木质素化学结构解析、木质素微结构调控、木质素激发态能量转移等多方向交叉形成的综合性课题,揭示木质素荧光机制仍然是一个具有挑战性的工作,进而会对木质素其他方向的研究起到促进作用。     

纳米木质素基多孔炭的制备及其电化学性能

基于绿色低共熔溶剂（DES）高效分离麦草生物质组分以制备纳米木质素（LNP）,本文采用化学活化法并进一步热解炭化制备纳米木质素基多孔炭（LNPC）。借助SEM、Raman、BET-物理吸附等分析手段研究了锌系活化剂及热解炭化温度（600℃、700℃、800℃）对LNPC的结构特征及电化学性能的影响。研究结果表明,相对于LNP直接热解炭化后纳米碳粒子的极易团聚,经锌化物活化后所制备的LNPC表现出更好的分散性和多级孔道形貌结构。尤其,以ZnCO₃活化后制备的LNPC-ZnCO₃-800具有更突出的性能,较高石墨化程度（I_D/I_G为0.68）、较高BET比表面积（679m²/g）、高介孔率（86.7%）、均匀纳米碳粒子构成的介孔结构。此外,以LNPC-ZnCO₃-800制备的工作电极,在0.5A/g时的比电容可达179F/g,与直接热解炭化的LNPC-800（64F/g）相比,其比电容的容量提高了180%。     

制备条件对生物炭载铁催化剂催化破络Ni-EDTA性能及活性组分浸出的影响

为加强木质素高值化利用,以木质素和铁盐为原料,采用共热解法制备木质素生物炭载铁催化剂。考察铁源前体类型、铁负载量、升温速率和热解温度等制备条件对催化剂催化破络Ni-乙二胺四乙酸（EDTA）性能和铁活性组分浸出的影响,并结合不同热解温度下催化剂孔隙结构、表面元素及晶体结构等表征分析,系统阐述热解温度对催化剂性能的影响机制。结果表明,铁源前体类型直接决定催化剂表面元素组成、极性及Fe活性组分分布情况,以硝酸铁为铁源前体时催化剂性能最佳。负载铁活性物种有助于增加催化剂表面活性位点数量,升温速率可以改变生物炭孔隙结构,热解温度则决定生物炭碳质结构的形成及对Fe活性组分的固载能力。随着热解温度的升高,Fe活性组分逐渐向催化剂内部迁移,600℃时Fe浸出量始终低于1.0mg/L,催化氧化过程由均相Fenton反应为主向非均相反应转变;与此同时,催化剂表面O、N、S活性位点减少,其共同作用致使催化剂失活和Ni-EDTA破络效果降低。上述结果为以木质素生物炭为催化剂载体设计与制备提供了基础数据。     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

玉米秸秆木质素的去甲基化/羟乙基化复合改性研究

利用亚硫酸钠和乙二醛对玉米秸秆木质素进行去甲基化/羟乙基化复合改性,以提高木质素的羟基含量和反应活性。通过FT-IR、TG、DSC以及乙酰化滴定等技术研究了木质素复合改性效果。结果表明:经过去甲基化/羟乙基化复合改性后的玉米秸秆木质素具有优异的活性,其总羟基质量分数较原料木质素提升了88.33%,酚羟基提升了14.70%,反应活性得到明显增强。FT-IR表征发现:复合改性从多方面提升了木质素的羟基含量,对羟基含量的增加有着较为显著的效果。热重和DSC表征发现:复合改性木质素(G-DL)相较于原料木质素降解得更加彻底,其放热峰出现在77℃,放热量达459.82 J/g,反应活性较去甲基化木质素(DL)和原料木质素更高。     

Cationic lignin polymers as flocculants for municipal wastewater

In this research, two lignin-[2-(methacryloyloxy)ethyl]trimethylammonium chloride (METAC) polymers were generated and assessed for their efficiency in treating municipally produced wastewater. The removals of chemical oxygen demand (COD) and turbidity were 47.5% and 71.2%, respectively, for the singular flocculation system at the dosage of 40–70 mg/L. For the dual coagulation/flocculation system, the polymer with a higher charge density (AM2) achieved higher COD and turbidity removals than the polymer with a lower charge density (AM1). To achieve the same organic removal from the wastewater, the alum use could be reduced from 150 mg/L in the single alum use to 35 mg/L in the dual system when used along with 65 mg/L of AM2. In both systems, lignin-METAC polymers exhibited better performance than the flocculant used at a local wastewater treatment plant. Lignin-METAC polymers could be used as bio-based flocculants for the replacement of petroleum-based flocculants and inorganic coagulants.     

木质素基吸水树脂的制备及性能研究

将烯丙基缩水甘油醚与丙烯酰胺共聚合成带环氧基的亲水高分子,并利用其共交联木质素制备木质素基吸水树脂,考察了木质素用量、丙烯酰胺与烯丙基缩水甘油醚的配比、pH等对树脂吸水性能的影响。结果表明,木质素基吸水树脂具有pH敏感性,吸水倍率随pH增加而增大;吸水树脂的吸水率随着木质素用量的增加而降低,增加烯丙基缩水甘油醚用量,吸水树脂的交联密度增加,其吸水率降低。当木质素用量为5 g,丙烯酰与烯丙基缩水甘油醚的配比为0.06∶0.03时,制备的木质素基吸水树脂在pH=9的水溶液中吸水倍率为36.3 g/g。