蔗渣碱木质素制紫丁香醛和香兰素的研究──Ⅱ.紫丁香醛和香兰素的分离提纯

用亚硫酸氢纳溶液萃取，真空蒸馏，醛氨络合，重结晶和升华等方法，分离和提纯蔗渣碱木质素碱性氧化产物紫丁香醛和香兰素。精制紫丁香醛和香兰素的纯度为99．4％和980％，其提纯得率分别为62．4％和63．3％。     

纸浆废液蔗渣碱木质素制紫丁香醛和香兰素

该研究是以造纸厂的蔗渣纸浆废液为原料提取紫丁香醛和香兰素的技术。其工艺是采用盐酸废液中的木质素沉淀，经过滤分离和催化氧化，使其中带紫丁香基、愈创木基和对羟苯基等结构单元氧化，断裂生成紫丁香醛、香兰素和对羟苯甲醛等。     

纳米TiO2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0．75g／L、光照时间为2．5h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。     

木质素催化氧化降解制备芳香醛的研究

研究了碱性条件下木质素降解制备芳香醛的催化氧化反应,考察了催化剂种类和用量、NaOH溶液浓度、反应温度、反应时间和反应压力对氧化降解反应的影响,确定了最佳反应条件,即：木质素1．6g、催化剂cus（XO．05g、2．0mol／l,NaOH30．0ml。、反应压力1．5M、反应温度175℃和反应时间90min。在上述反应条件下,所得反应产物芳香醛（香兰素、紫丁香醛、对羟基苯甲醛）总收率为24．4％。     

气相色谱法分析蔗渣木素的空气氧化产物

本文介绍一种用质量分数为0.05的OS-138为固定液的填充柱,对羟基苯甲醛、紫丁香醛和香兰素等木素氧化产物的气相色谱分析方法。     

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。     

二乙烯三胺基蔗渣碱木质素的制备

以二乙烯三胺和甲醛对蔗渣碱木质素进行改性,对工艺参数进行优化。结果表明,当温度80℃,时间4 h,m(木质素)∶m(二乙烯三胺)=1∶1. 5,n(二乙烯三胺)∶n(甲醛)=1∶3,含氮量最大为7. 1%,二乙烯三胺和甲醛的物质的量之比对含氮量的影响显著。红外光谱和扫描电镜-能谱仪的测试结果表明,改性后亚甲基和胺基被引入木质素结构中,表面形貌由球状变为块状。     

二乙烯三胺基蔗渣碱木质素的制备

以二乙烯三胺和甲醛对蔗渣碱木质素进行改性,对工艺参数进行优化。结果表明,当温度80℃,时间4 h,m(木质素)∶m(二乙烯三胺)=1∶1. 5,n(二乙烯三胺)∶n(甲醛)=1∶3,含氮量最大为7. 1%,二乙烯三胺和甲醛的物质的量之比对含氮量的影响显著。红外光谱和扫描电镜-能谱仪的测试结果表明,改性后亚甲基和胺基被引入木质素结构中,表面形貌由球状变为块状。     

离子液体[BMIm]Cl中H_2O_2改性碱木质素的结构及热稳定性

采用等体积质量分数30%的H2O2溶液和离子液体[BMIm]Cl的混合液对提取自造纸黑液的碱木质素氧化改性后,清液加水再生,所得氧化改性碱木质素结构上发生解聚和活化,热稳定性显著降低。FT-IR分析表明,改性后碱木质素发生了部分解聚并仍保留着木质素的主要官能团结构,且邻位二取代酚类结构含量增多;XRD分析表明,改性后杂质盐被脱除,晶体衍射强度减弱,碱木质素解聚使有机结构复杂性增强,其紫丁香基结构经氧化降解产物类似2,6-二羟基苯甲酸结构;由SEM分析可知,碱木质素团聚结构由氧化改性前的杂乱紧簇晶体状转变为改性后较为规则的层状叠加结构,颗粒粒径则大幅减小。而TG/DTG/DTA分析发现氧化改性后的碱木质素热分解温区收窄为533—649 K,最大分解速率加快1倍,969 K时总质量损失率上升约15%。研究表明,经离子液体[BMIm]Cl中H2O2氧化改性后的碱木质素,降低了其在材料合成和热解制备化学品的工艺操作条件,可进一步拓展其在化工产品中的应用。     

蔗渣制备双醛纤维素条件优化的初步研究

采用高碘酸钠氧化蔗渣纤维制备双醛蔗渣纤维素。研究了高碘酸钠浓度、反应温度和时间对双醛纤维素制备的影响。结果表明,最优工艺条件为:氧化时间4 h,氧化温度55℃,高碘酸钠浓度0.5 mol/L,氧化pH值4.0,此时蔗渣纤维醛基含量7.589 mmol/g,失重率15.44%。     

水溶性和碱溶性蔗渣木质素的分离与表征

以蔗渣为原料,经脱蜡后依次用H₂O、1% NaOH和3% NaOH进行抽提,分别得到水溶性木质素L1和碱溶性木质素L2、L3,并对其理化性质和结构特征进行分析。通过硝基苯氧化法、高效液相色谱检测来确定蔗渣木质素的组分,通过凝胶渗透色谱检测蔗渣木质素的分子质量,利用紫外分光光度计和二维核磁共振推导出蔗渣木质素的结构单元和连接方式。结果表明,L1、L2和L3的得率（以绝干原料计）分别为0.4%、5.7%和3.7%,占蔗渣木质素总量的54.1%,而且水溶性木质素分子质量大于碱溶性木质素。L2和L3主要来自于蔗渣次生壁,富含紫丁香基单元和大量的非缩合醚结构。蔗渣木质素的结构单元间的主要连接方式是β-O-4'醚键,还有β-β'、β-5'和β-1'等碳碳结构。蔗渣木质素是由紫丁香基、愈创木基和少量对羟苯基结构单元组成的GSH型木质素,此外,还含有对香豆酸和阿魏酸,通过酯键与木质素相连。     

蔗渣制备双醛纤维素条件优化的初步研究

采用高碘酸钠氧化蔗渣纤维制备双醛蔗渣纤维素。研究了高碘酸钠浓度、反应温度和时间对双醛纤维素制备的影响。结果表明,最优工艺条件为:氧化时间4 h,氧化温度55℃,高碘酸钠浓度0.5 mol/L,氧化pH值4.0,此时蔗渣纤维醛基含量7.589 mmol/g,失重率15.44%。     

有机溶剂法纯化蔗渣木质素

采用有机溶剂法对甲酸预处理蔗渣后的蔗渣木质素进行纯化并进行结构表征。纯化后木质素的纯度为92.1%,收率为76.1%。红外图谱分析、热重和核磁共振氢谱分析表明,提纯前后木质素均含有愈创木基和紫丁香基两种结构,其中紫丁香基单元为主要单元。扫描电镜分析表明,纯化后的木质素由1⁵μm的球体颗粒组成,表面结构松散,颗粒产生粘连现象,有利于其在水凝胶、高分子树脂等方面的应用。     

热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物

针对生物乙醇生产过程中木质素降解产物对乙醇发酵的抑制作用,选取6种典型木质素降解产物(香草醛、紫丁香醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、紫丁香酸和4-羟基苯甲酸)为研究对象,采用新型脱毒技术-热活化过硫酸盐高级氧化技术氧化脱除,研究了氧化去除条件及其氧化机理。结果表明,以0.1g·L^-1的香草醛为代表物质,其最优氧化条件为:pH6.0,温度80℃,过硫酸盐浓度1.5g·L^-1。在此优化条件的基础上,研究其他5种典型木质素降解产物的氧化效果。结果表明热活化过硫酸盐氧化木质素降解产物的效果显著,香草醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、4-羟基苯甲酸和紫丁香酸的去除率在1h内均达到100%,紫丁香醛的去除率在2h内也达到100%。热活化过硫酸盐氧化机理主要是通过投加自由基捕获剂甲醇和叔丁醇间接判定在反应过程中的主要活性物种,结果表明在反应中起到主要作用的活性物种是硫酸根自由基。因此,热活化过硫酸盐可以很好地氧化去除木质素降解产物。     

有机溶剂法纯化蔗渣木质素

采用有机溶剂法对甲酸预处理蔗渣后的蔗渣木质素进行纯化并进行结构表征。纯化后木质素的纯度为92.1%,收率为76.1%。红外图谱分析、热重和核磁共振氢谱分析表明,提纯前后木质素均含有愈创木基和紫丁香基两种结构,其中紫丁香基单元为主要单元。扫描电镜分析表明,纯化后的木质素由1~5μm的球体颗粒组成,表面结构松散,颗粒产生粘连现象,有利于其在水凝胶、高分子树脂等方面的应用。     

热活化过硫酸盐氧化去除木质素降解产物

针对生物乙醇生产过程中木质素降解产物对乙醇发酵的抑制作用,选取6种典型木质素降解产物(香草醛、紫丁香醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、紫丁香酸和4-羟基苯甲酸)为研究对象,采用新型脱毒技术——热活化过硫酸盐高级氧化技术氧化脱除,研究了氧化去除条件及其氧化机理。结果表明,以0.1 g·L~(-1)的香草醛为代表物质,其最优氧化条件为:p H 6.0,温度80℃,过硫酸盐浓度1.5 g·L~(-1)。在此优化条件的基础上,研究其他5种典型木质素降解产物的氧化效果。结果表明热活化过硫酸盐氧化木质素降解产物的效果显著,香草醛、4-羟基苯甲醛、香草酸、4-羟基苯甲酸和紫丁香酸的去除率在1 h内均达到100%,紫丁香醛的去除率在2 h内也达到100%。热活化过硫酸盐氧化机理主要是通过投加自由基捕获剂甲醇和叔丁醇间接判定在反应过程中的主要活性物种,结果表明在反应中起到主要作用的活性物种是硫酸根自由基。因此,热活化过硫酸盐可以很好地氧化去除木质素降解产物。     

麦草碱木质素的过氧化氢氧化氨解Ⅰ.影响过氧化氢氧化氨解反应的主要因素

用过氧化氢和氨水对麦草碱木质素进行氧化氨解 ,分析了氨水用量、过氧化氢用量、反应温度、时间和木质素浓度对产物总氮及有效氮含量的影响。结果表明 ,过氧化氢用量对工业木质素的氧化氨解反应的影响最大 ,而木质素浓度对产物含氮量的影响最小     

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.     

微波和超声波预处理对蔗渣碱木质素提取的影响

重点探究超声波和微波单独及协同预处理蔗渣对木质素提取率的影响,为大规模工业化的应用提供参考。测定了蔗渣的主成分,探讨温度、时间、NaOH浓度和固液比对木质素提取率的影响。结果表明,微波和超声波单独及协同预处理均能提高提取率,超声波单独预处理的效果最佳,提取率最高为60.6%。