木质素液化研究进展

介绍了木质素的液化、液化产物的改良的方法及其研究进展,对将来研究发展方向以及目前面临的一些问题作了简要的叙述。     

木质素磺酸钠荧光膜的制备及其在硝基爆炸物检测中的应用

以木质素磺酸钠(LS)为原料,聚乙烯醇为黏合剂,制备了木质素磺酸钠荧光膜。通过荧光光谱仪和激光粒度分析仪对LS的形态和光学性质进行了分析,研究了硝基化合物和无硝基化合物对LS的荧光猝灭作用及猝灭机理,并将木质素磺酸钠荧光膜应用于硝基爆炸物的检测。研究结果表明：LS随着制备溶剂中乙醇体积分数的增加,其荧光发射峰强度增加,分子之间发生缓慢聚集,且聚集体颗粒变大,具有聚集诱导发射(AIE)性质;硝基苯和对硝基苯酚均对LS的荧光猝灭程度高达90%,间二硝基苯对LS的荧光猝灭程度也有56%;苯、甲苯、苯酚、对苯二甲酸、对苯二甲醛和邻苯二甲醛等无硝基化合物对LS的荧光猝灭作用几乎没有。LS对硝基苯、间二硝基苯和对硝基苯酚等硝基化合物显示出专一、特异的高灵敏检测性能,该现象主要由光诱导电子转移机制造成的。浸泡过硝基苯/乙醇溶液、间二硝基苯/乙醇溶液和对硝基苯酚/乙醇溶液的木质素磺酸钠荧光膜的荧光猝灭程度分别为89%、 78%和100%。将硝基化合物溶液在荧光膜上涂写,在日光下观察不到笔迹存在,而在紫外光下能观察到笔迹部分有明显的荧光猝灭现象。     

木质素催化氧化解聚研究进展

木质素是自然界中唯一能直接提供芳环的可再生资源。然而,受制于其分子中致密的三维网状芳环结构和复杂化学键合方式,超过98%的工业木质素在纸浆和造纸工业中被焚烧,造成极大的资源浪费。木质素氧化解聚转化为香草醛等高度官能化的单体是一个重要且有前景的手段。文章主要介绍了木质素的结构、种类和解聚方法,从催化剂以及催化转化路线方面详细介绍了目前国内外在木质素氧化解聚研究领域的最新进展。在此基础上,对近期热门的非常规活化方法进行了调研与分析。最后总结了当前木质素氧化解聚研究存在的问题,并提出了未来可能的发展方向。     

木质素碳纳米材料制备及在催化中的应用研究进展

木质素是自然界储量丰富的可再生资源,含碳量高且具有三维网状结构和大量共轭结构。碳材料是一类具有极大应用价值的催化材料,特别是在电催化、热催化和光催化领域。以木质素为原料制备高活性的木质素碳基催化剂是实现木质素高附加值利用有效的途径之一。木质素碳催化材料研究涉及化学、化工和物理等多个学科领域,制备性能优异和稳定性良好的木质素碳基催化剂仍充满挑战。本文主要总结了木质素碳材料的制备研究进展,以及介绍了木质素碳材料在光催化、热催化和电催化等领域的应用研究现状。此外,还分析了当前木质素碳基催化材料存在的问题,并展望了未来的发展趋势和重点研究方向。     

木质素微纳米胶囊的应用研究进展

木质素微纳米胶囊(LMNCs)具有优异的紫外线阻隔性能、生物相容性和抗菌性等,可实现对多种物质的包封以减轻对人体的危害和环境的影响。综述了LMNCs在紫外线防护、口服给药和自愈合防腐涂层等领域的应用研究进展,并对现阶段存在的问题进行了简要分析。     

木质素解聚和液相催化降解研究进展

木质纤维生物质作为地球上最丰富的可再生资源, 不仅储量巨大而且在利用过程中具有碳平衡的显著优势, 已逐渐成为最具发展前景的可再生能源之一。木质纤维中的木质素是自然界最大且唯一的可再生芳香族化合物原料, 在生物质燃料转化, 尤其是解聚生产苯系化工产品等领域具有极为重要的作用和意义。本文在简述木质素化学结构的基础上, 综述了近年来木质素高温热解聚, 生物酶解聚, 催化热解聚, 光催化解聚和溶剂热解聚等解聚方法, 深入分析了液相催化过程中酸、碱催化体系, 加氢和氧化催化体系的机理及优缺点, 总结了现阶段木质素解聚方法中存在的问题, 并对未来的发展方向进行了展望。     

木质素催化解聚的研究进展

木质素是一种芳环结构来源丰富且价格低廉的可再生资源。从木质素出发催化解聚制备单酚类高附加值精细化学品和芳香烃烷烃等高品位生物燃料,可以部分替代以化石燃料为原料的生产过程,是生物质资源全组分高效综合利用的重要组成部分。在木质素催化解聚方法中,催化氢解可以直接将木质素转化为低氧含量的液体燃料,在生物燃料利用方面展现出巨大的潜力。本文详细总结了木质素的催化解聚方法,从催化剂类型、溶剂种类、反应机理及催化剂循环使用性等方面介绍了国内外的主要研究进展,着重阐述了木质素催化氢解方法。最后总结了当前木质素催化解聚过程中存在的难题,并对未来的技术发展提出了建议和展望。     

木质素基载药微胶囊的研究进展

近年来，基于天然生物基材料的球形颗粒由于其独特的性质，包括形状、结构和与其他材料结合的能力，受到了越来越多的关注。木质素作为自然界中最丰富的芳香族聚合物，具有抗菌、抗病毒以及生物相容性好等特性，在医药、化妆品和食品领域的应用潜力巨大。以球形木质素颗粒作为载体在包覆药物活性成分治疗癌症等疾病或者包覆杀虫剂、抗菌剂等药物应用于农药的控释制剂等方面都取得了初步的研究成果。基于此，本文综述了近期木质素基微胶囊的相关研究进展，首先简要介绍了木质素基载药微胶囊的基本理化性质及释放影响因素；其次详细概括了木质素基载药微胶囊的制备方法与对应的特点及优势，为微胶囊的制备提供更多理论依据；并综述了具有生物医药应用型与化学农药应用型木质素基载药微胶囊的应用进展及亟需解决的关键问题；最后展望了木质素基载药微胶囊的发展前景及进一步的工作重点。     

木质素基载药微胶囊的研究进展

近年来,基于天然生物基材料的球形颗粒由于其独特的性质,包括形状、结构和与其他材料结合的能力,受到了越来越多的关注。木质素作为自然界中最丰富的芳香族聚合物,具有抗菌、抗病毒以及生物相容性好等特性,在医药、化妆品和食品领域的应用潜力巨大。以球形木质素颗粒作为载体在包覆药物活性成分治疗癌症等疾病或者包覆杀虫剂、抗菌剂等药物应用于农药的控释制剂等方面都取得了初步的研究成果。首先,简要介绍了木质素基载药微胶囊的基本理化性质及释放影响因素;接着,概括了木质素基载药微胶囊的制备方法与对应的特点及优势,为微胶囊的制备提供更多理论依据;然后,综述了具有生物医药应用型与化学农药应用型木质素基载药微胶囊的应用进展及亟需解决的关键问题;最后,展望了木质素基载药微胶囊的发展前景及进一步的工作重点。     

木质素基功能材料的制备与应用研究进展

木质素是植物中含量第二大的天然有机高分子聚合物,以来源于制浆造纸和生物质炼制中的工业木质素为原料,制备具有特殊功能的高附加值材料,对木质素进行资源化高效利用、解决化石资源日趋紧缺及环境污染等问题具有重要意义。近年来,研究人员利用各种技术制备了许多种类的木质素基功能材料,如载药微胶囊、防紫外剂、抗老化剂、光催化剂载体、炭电极材料等。本文介绍了木质素基功能材料的国内外最新研究进展,总结了木质素基功能材料的不同制备工艺和应用领域,评述了木质素微观结构及制备工艺对材料结构特性和应用性能的影响。指出木质素基功能材料的研究是涉及多个学科交叉的前沿课题,但如何高效制备结构规整可控且性能优异的木质素基功能材料仍然是一个具有挑战性的课题。今后的研究应加强对木质素微观结构及其调控机理的研究,以便可以更好地利用其自身的三维网状结构和大量芳香结构等特性制备基于木质素特性的功能材料。     

高沸醇木质素的研究进展

高沸醇木质素是采用高沸醇溶剂法从植物原料中提取的木质素,具有纯度高、化学活性强等特点。介绍了高沸醇木质素的制备、结构以及应用基础研究的最新成果,尤其是高沸醇木质素环氧树脂、聚氨酯和聚合物改性材料方面的进展,展望了高沸醇木质素的应用前景。     

木质素在聚氨酯合成中的研究进展

木质素是木质纤维类生物质的第二大组分,木质素的高效、低成本转化是木质纤维素类生物质转化工艺实用化的技术关键。本文综述了利用木质素代替部分多元醇制备聚氨酯材料的两种主要途径：直接添加与改性添加。直接添加木质素包括碱木质素、木质素磺酸盐、硫酸盐木质素、溶剂型木质素等;改性添加木质素包括羟基化改性木质素、木质素硝化反应。最后指出了木质素基聚氨酯材料存在的不足和今后的发展方向。     

木质素/高分子复合材料的研究进展

将木质素与其他高分子材料共混,在保证良好相容性的前提下,可以得到具备耐热、抗老化、耐紫外辐射等特殊性能且成本低廉的复合材料,同时木质素的可生物降解性也可以移植到复合材料中。介绍了木质素共混高分子复合材料的研究进展,根据基体材料种类及与木质素相容性的不同,对木质素/高分子复合材料进行分类介绍,并指出了在相容性方面存在的一些问题。     

木质素纳米颗粒/天然纤维基活性碳纤维材料的制备及其电化学性能

以木质素纳米颗粒（LNPs）负载的天然纤维复合材料为研究对象,利用KOH活化的方法对其进行处理制备生物质基复合多孔活性碳纤维电极材料。随后在三电极体系中对合成的复合多孔活性碳纤维电极材料进行了电化学性能测试。研究表明,在0.5A/g的电流密度下,KOH活化的复合碳纤维电极材料的比电容为351.13F/g,远高于相同条件下未活化的复合碳纤维电极材料的比电容（7.88F/g）和未负载LNPs的天然纤维基活性碳纤维材料（306.50F/g）。而且在活化过程中,负载在纤维表面的LNPs会形成多孔的活性碳层结构,这会进一步提高复合活性碳纤维材料的循环稳定性,同时LNPs中丰富的羟基赋予复合材料额外的赝电容。在10A/g的电流密度下经过10000次循环后,复合活性碳纤维电极材料的电容保持率仍然为95%,高于未负载LNPs的活性碳纤维电极材料的电容保持率87%。结果表明,木质素纳米颗粒/天然纤维基活性碳纤维材料是一种理想的电极材料,本研究也为LNPs在生物质碳纤维作为储能电极材料的高值化应用提供了一条新途径。     

煤与生物质共液化研究进展

重点介绍了木质素结构及其液化、煤与木质素共液化工艺及研究进展。同时还介绍了煤与其它生物质的共液化情况,对煤与生物质共液化研究发展方向以及目前面临的一些问题作了简要叙述。     

小尺度木素颗粒的制备及其应用研究进展

小尺度木素颗粒作为木素高值化利用的新产物,由于其无毒、耐腐蚀、抗菌和抗氧化等优异的物理化学特性和潜在的应用价值,引起了科研工作者的关注。本文介绍了小尺度木素颗粒的制备工艺（自组装法、反溶剂法、界面聚合/交联法、高剪切均质法、超声波法、超声喷雾冷冻法、微生物法和酶解法等）,阐明了利用不同木素原料、不同方法制备小尺度木素颗粒的制备原理、制备条件以及产品特性。进一步对小尺度木素颗粒的主要制备工艺参数、物理化学特性及其粒径的主要表征手段进行了总结与比较。随后对其在紫外线防护、复合材料和药物运输载体方面的应用研究进展进行介绍。最后对其在现阶段存在的主要问题以及未来的发展方向进行简明分析,以期为木素在纳米材料科学技术领域的研究与开发提供借鉴。     

木质素的催化加氢转化

木质素是来源于木质纤维素的一种重要的可再生生物质资源,可用于制备化学品和燃料。由于木质素本身结构的复杂性和稳定性使其难以有效利用。目前大量的制浆和造纸工业的木质素没有得到有效利用,大部分用于燃烧供能,并且造成了一定程度的环境污染。为了保护环境、实现可持续发展,催化转化木质素制备高附加值化学品成为了研究的热点。木质素转化的研究众多,但是进展依然相对缓慢。目前主要的转化方法包括碱催化解聚、酸催化解聚、热化学转化、加氢处理解聚、氧化解聚等。由于加氢处理解聚木质素可以获得低聚木质素、酚类等有价值的化学品和制备烃类燃料,是目前研究的热点和最有效的方法之一。但是,催化剂失活和解聚产物产率不高等依然是需要进一步解决的问题。基于此,梳理了近年来木质素加氢处理主要的催化体系和相关结果,提出了尚待解决的问题,以期为今后建立有效的木质素解聚体系并实现其高值化利用的相关研究提供参考。     

木质素/聚烯烃复合材料界面增容的研究进展

木质素作为植物界第二大可再生生物质资源,其有效利用技术一直是人们关注的热点。利用共混技术制备木质素/聚烯烃复合材料不仅可以提高木质素的有效利用率,还可以减少化石能源的消耗,提高聚烯烃的环境适应性,是近年来研究的热门课题。然而聚烯烃和木质素之间的界面黏附能力差,直接影响复合材料的性能,因此改善两者的界面相容性对于提升木质素/聚烯烃复合材料的性能至关重要。本文介绍了木质素的结构与性能,分析了木质素与聚烯烃相容性差的原因,同时从增容方法和共混工艺两方面回顾了国内外在木质素/聚烯烃复合材料界面增容方面的研究现状和最新进展,着重阐述了增容剂种类、木质素改性方法、共混工艺参数的改变对复合材料界面相容性的影响。此外,在木质素/聚烯烃复合材料生产生活应用的基础上展望了木质素/聚烯烃复合材料界面增容的发展趋势,指出进一步寻找成本低廉、性能优异的增容剂,探索更有效的复合增容工艺以及引入能量牺牲键将是未来研究的主要方向。     

蛭石功能材料研究进展

蛭石是中国优势非金属矿产之一,具有二维(2D)层状结构和独特的高膨胀性能等优点,可应用于构建新型功能材料,但其存在结构稳定性差和纳米尺度控制难等问题。该文阐述了天然层状蛭石的结构与性质,回顾了近年来国内外关于蛭石复合功能材料的相关报道,重点分析了蛭石的剥离与改性及其在吸附、催化剂载体、有机-无机复合材料、储能、药物载体等方面的研究进展。最后针对蛭石研究存在的主要问题,提出今后研究的重点在蛭石剥离,多级结构复合功能材料和有机-无机复合功能材料的构建,以及相关机理的探索。