AHP/碱木质素聚氨酯泡沫的阻燃性能

对精制后的碱木质素进行羟甲基化改性,再利用改性后的羟甲基化碱木质素部分替代聚醚多元醇,采用一步发泡法与聚合MDI制备了羟甲基化木质素基聚氨酯泡沫材料。将次磷酸铝(AHP)作为阻燃剂添加到泡沫中制备了阻燃碱木质素聚氨酯泡沫,通过极限氧指数(LOI)测试分析了羟甲基化木质素基阻燃聚氨酯泡沫的阻燃性能。利用热重分析(TG)和扫描电子显微镜(SEM)分别研究制得泡沫的热降解行为、成炭性能和残炭形貌。实验结果表明,当羟甲基化碱木质素替代聚醚多元醇的量为60%,次磷酸铝的添加量为30%时,碱木质素聚氨酯泡沫材料的极限氧指数(LOI)值达到了27.5%。因此,羟甲基化碱木质素和次磷酸铝使泡沫在燃烧时能更好的形成炭层,从而有效地隔绝空气,降低热传递,提高了材料的阻燃性能。     

铁酸铜催化双氧水氧化降解碱木质素

采用双氧水、铁酸盐复合氧化体系,在碱性条件下,探究了麦草碱木质素氧化降解制备单酚类化合物的工艺条件。结果表明以铁酸铜为催化剂能促进木质素醚键的断裂,显著地提高单酚收率,在一定程度上碱浓度的增大以及双氧水量的增加,有利于提高单酚收率。     

碱木质素羟基化改性的研究

以Fe(OH)3作为催化剂,用过氧化氢对碱木质素进行羟基化,探讨了反应温度、反应时间、m( H2O2)∶m(木质素)、m(Fe(OH)3)∶ m(木质素)对木质素羟基化改性的影响,并对反应机理进行了初步探讨.实验结果表明,羟基化最佳反应条件是:反应温度为60℃、反应时间为60 min,m( H2O2)∶m(木质素)=1.2∶1,m(Fe(OH)3)∶m(木质素)=(1％ ～4％)∶1,此条件下的羟基值约为改性前碱木质素的2倍,羟基化改性比较成功.     

离子液体[BMIm]Cl对碱木质素在室温水中溶解特性的研究

通过紫外光谱考察了造纸黑液中碱木质素在离子液体氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIm]Cl)作用时在水中的平衡溶解度及其对碱木质素的助溶作用。实验结果表明,水中碱木质素的平衡溶解度在不同浓度[BMIm]Cl作用时分为两个阶段,当[BMIm]Cl浓度>0.0005g·L-1时,碱木质素平衡溶解度与[BMIm]Cl浓度呈指数上升趋势,反之则呈指数下降趋势。对[BMIm]Cl助溶作用的考察发现,当[BMIm]Cl浓度大于0.023mmol·L-1时,其电解质特性才得以显现,可对碱木质素起到助溶作用,且[BMIm]Cl浓度并非越高越好。     

膨胀石墨阻燃碱木质素-聚氨酯泡沫性能研究

将精制后的碱木质素部分代替聚醚多元醇,利用一步发泡法与聚异氰酸酯(PMDI)制备碱木质素-聚氨酯泡沫材料(PUF/碱木质素),同时利用膨胀石墨(EG)制备阻燃型碱木质素-聚氨酯泡沫材料(PUF/碱木质素/EG),通过极限氧指数(LOI)测试对所制试样的阻燃性能进行分析。利用热重分析(TGA)和扫描电子显微镜(SEM)测试,分别研究了所制试样的热降解行为、成炭性能及残炭形貌。结果表明:当碱木质素替代量为5%、EG添加量为30%时,PUF/碱木质素/EG材料的LOI达到26.1%,EG的加入提高了PUF材料的成炭量,从而达到了提高材料阻燃性能的目的。     

碱溶透析和酸析处理对碱木质素物化性质和Pb2+去除性能的影响

采用XPS、静态接触角、颗粒表面电荷、扫描电镜、官能团分析等方法来研究碱木质素经过碱溶透析和碱溶酸析处理后的物化性质的差异，探讨碱木质素分子聚集程度对Pb²⁺去除性能的影响。结果表明，碱溶透析木质素的比表面积是碱溶酸析木质素的4.77倍，碱溶透析样品较酸析样品的表面氧含量高48%、水/木质素薄膜的静态接触角低13°，反映出碱溶透析处理后的木质素比碱溶酸析处理后的木质素分子聚集程度低、分子链疏松、羧基和羟基等含氧官能团裸露程度增加。碱溶透析处理后的木质素与Pb²⁺的静电作用增强，对Pb²⁺的去除能力显著提高。Pb²⁺浓度为100 mg·L^-1时，碱溶透析木质素对Pb²⁺的去除量达136 mg·g^-1，去除率为81.8%，且去除性能受体系pH的影响小。与化学改性和表面功能化相比，利用碱溶透析处理以提高木质素对Pb²⁺的去除性能具有操作简单、无毒、能耗低的优点。     

添加剂氢化钙对碱木质素热裂解特性的影响

针对碱木质素热裂解产物种类分布复杂、单一组分含量偏低等问题,以还原性强的氢化钙作为添加剂,利用热裂解气质联用分析法考察了添加不同质量分数氢化钙对碱木质素热裂解产物组分构成、转化及分布的影响。结果表明:氢化钙的加入使得碱木质素热裂解组分种类从51种减少到20种,促进了组分的富集;氢化钙的加入大幅度促进了碱木质素热裂解主产物愈创木酚和甲醇的生成,分别提高了70%和100%以上;氢化钙在碱木质素热裂解过程中起到加氢还原和催化转化双重作用,促进了热裂解中间产物酮类、酸类、醛类等含不饱和官能团物质的还原和转化,羧基、羰基等官能团被还原为酚羟基和醇羟基,酚羟基的增加提高了碱木质素热裂解产物反应活性,醇羟基的增加提高了热裂解产物的稳定性。添加剂氢化钙可显著改善碱木质素热裂解产物的组分分布、品质和稳定性。     

超声波处理对碱木质素的影响

为了探讨超声波技术在制浆脱木素过程中的应用效果,选择原料碱木质素在原料预处理与乙酰化处理后,进行超声波处理。结果表明,超声波作用于碱木质素,可以有利于原料碱木质素、粗碱木质素与精制碱木质素的纯化。同时碱木质素仍能较好地在碱性溶液和二氧六环水溶液中溶解,但与未处理木质素相比,溶解速度变慢。据此得出的结论是超声波技术在制浆脱木素过程中的应用使得碱木质素的分子量增加,有利于制浆造纸工艺的优化。     

不同氧化剂对禾草类碱木质素结构变化的影响

研究了禾草类碱木质素在O2、H2O2、O3、O2/H2O2、O3/H2O2等不同氧化剂氧化时其结构的变化规律,为更好地利用禾草类碱木质素提供理论依据和工艺方法。研究结果表明,以O2/H2O2氧化禾草类碱木质素时,高用碱量可促进木质素高分子组分氧化降解,分子质量均一化,酚羟基和羧基增加较多,脱甲氧基反应也较强烈;低用碱量时,木质素氧化降解少,并伴有缩合反应;H2O2可促进碱木质素氧化降解,促进酚羟基、羧基的产生和脱甲氧基反应;在O3氧化适宜条件下,添加H2O2可使O3氧化反应缓和,木质素分子发生缩合并均一化,生成较多的酚羟基、羧基和羰基。     

Pd/C催化下麦草碱木质素与氢气的还原反应

以钯/炭(Pd/C)为催化剂,以氢气为还原剂与麦草碱木质素进行反应,分析了不同反应条件对催化效果的影响,用化学法测定了反应前后碱木质素官能团的含量,并与环己烯还原法进行了比较。结果表明,在Pd/C催化剂负载量为3%、用量0.1g/g、氢气流速20mL/min、反应温度363K、反应时间3h的条件下,反应后碱木质素的总羟基、酚羟基、醇羟基含量分别为14.39%、4.21%和10.18%,较反应前分别增加了133.68%、27.96%和264.87%。与环己烯法相比,氢气还原法的催化剂用量明显减少,醇羟基数增加较为显著,酚羟基含量基本一致。氢气还原活化效果明显优于环己烯还原效果。