醋酸纤维材料对木质素的脱除及吸附研究

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木质素的分离提取与高值化应用研究进展

第40卷第2期2021年3月Vol.40No.2Mar.2021大连工业大学学报JournalofDalianPolytechnicUniversityDOI:10.19670/ki.dlgydxxb.2021.0205木质素的分离提取与高值化应用研究进展苏秀茹，傅英娟，李宗全，张永超(齐鲁工业大学(山东省科学院)生物基材料与绿色造纸国家重点实验室，山东济南250353)摘要：木质素结构的复杂性和多样性及其与纤维素、半纤维素交织在一起所构成的天然抗降解屏障，致使其分离提取困难。

传统的以获取纤维素为主的分离过程导致木质素降解或缩合，因而化学结构更复杂、反应活性较低，影响其转化和高值化利用。

在保持木质素原有结构的前提下，实现木质素与纤维素和半纤维素的高效分离是当前生物质精炼领域的研究热点。

综述了基于木质素优先策略提取木质素的国内外最新研究进展，如有机溶剂法、离子液体法、低共熔溶剂法等，并分析了其在日化、医学、电化学、环保、农林业等领域的高值化应用前景。

关键词：木质素；低共熔溶剂；化学改性；高值化应用中图分类号：TS79文献标志码：A文章编号：1674-1404(2021)02-0107-09Research progress on extraction and high-value application of ligninSU Xiuru,FU Yingjuan,LI Zongquan,ZHANG Yongchao(State Key Laboratory of Biobased Material and Green Papermaking,Qilu University of Technology,Shandong Academy of Sciences,Jinan250353,China)Abstract:The structural complexity and diversity of lignin,as well as the natural anti-degradation barrier formed by intertwining it with cellulose and hemicellulose,made it difficult to be selectively extractedfrom biomass.Inaddition,thetraditionalseparation methodsgenera l yfocusedonderiving ce l uloseandusua l yleadtodegradationandcondensationoflignin.Thus,theobtainedligninhada morecomplex chemicalstructure and lower reactivity,which then hindered its conversion and high-valueutilization.Itwasthehotspotintheresearchofmaintainingtheoriginalstructureoflignin and e f icient separating lignin from lignoce l ulosic biomass in the fields of biorefinery.The latest researchprogressonthemethodsofseparationandextractionoflignin,e.g.,organicsolvent,ionic iquidsandloweutecticsolventsmethods,wereconcluded.Furthermore,thehigh-valueapplicationof ignin in the fields of daily chemicals,medicine,electrochemistry,environmental protection, agriculture and forestry were estimated.Keywords：lignin；deep eutectic solvents；chemical modification；high-value application0引言木质素是植物纤维原料的主要化学组分之一，含量仅次于纤维素，是自然界中唯一可再生的含有芳香结构的天然高分子物质［1］。

去除木质素

目前利用木质纤维素生物质的方法主要是在纤维素转化阶段之前利用溶剂或化学品脱除木质素的方法，秸秆等木质纤维素原料的利用思路如下：利用溶剂或化学品溶解木质素的过程往往需要高温处理，一旦降温，木质素即沉淀析出，易造成浆液浓稠，设备结垢的难题。

超临界方法作为一种绿色化学的处理工艺，目前已经在木质纤维素的预处理过程中有所应用，主要原理是在超临界状态下利用CO2等溶剂及改性剂的作用破坏纤维素与半纤维素、木质素的链接，达到提高木质纤维素产糖率的目的。

可以查询到的专利有：一种以棉籽壳为原料制备纤维素类化合物的方法（CN103122034A，2013年5月公布）；一种玉米秸秆预处理方法（CN101565725A，2009年10月）；从木质纤维素生物质生产木质素（CN103502320A，2014年1月公布）；从木质纤维素生物质生产木质素（CN103502383A，2014年1月公布）等。

综合以上处理方法，其主要工艺流程可归纳如下：(a)样品处理；粉碎机处理样品，使样品的表面积尽可能增加。

(b)木质素去除；利用醇（甲醇，乙醇，丁醇，戊醇）、超临界CO2（31度，1072 psig）、亚临界水(250-280度)、超临界水（>374度，>221 bar）的一种或多种作为反应萃取溶剂。

采用间歇式或连续式的方法处理木质纤维素样品。

有报道采用流量20g/min CO2，33%的戊醇水溶液作为萃取剂，在180度，15MPa的条件下处理秸秆后，其最终产糖率由8%提高到93%，木质素去除率达到90%。

为了防止木质素沉降聚集，制备木质素微粒（粒度范围50-500微米），在脱除木质素的过程中有专利提出了采用多级降温降压的措施。

(c)纤维素及其衍生物的制备；经过有机酸/无机酸进一步除杂后，可获得的产物为微晶纤维素，可直接用于发酵或与氯乙酸，氢氧化钠，尿素，3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵等物质反应制备氨基甲酸酯纤维素，羧甲基纤维素，羟乙基甲基纤维素等醚类化合物。

膜技术在提取造纸黑液中木质素的应用

膜技术在提取造纸黑液中木质素的应用发布时间：2021-08-16T10:26:25.786Z 来源：《科技新时代》2021年5期作者：梁山景[导读] 所以造纸黑液如果直接排放不仅会造成极大的环境危害，还会造成其中的木质素等有用资源的浪费。

安徽普朗膜技术有限公司[摘要]：造纸黑液产生量大，污染重，而其中含的木质素是一种极具工农业价值的有机原料。

造纸黑液直接排放会造成很大的环境污染和资源浪费；酸析法、有机溶剂法、混凝法等常规的回收木质素的方法有着明显的缺陷。

膜分离法因其处理过程是物理过滤，不产生新的污染，且对造纸黑液中木质素的回收效率高，能耗低，因此具有很好应用前景。

本文通过对膜技术在提取造纸黑液中木质素的应用进行探究，对实际的应用中的优缺点进行分析，促进膜技术在提取造纸黑液中木质素方面的更广泛应用。

[关键词]：膜技术；造纸黑液；回收木质素；实际使用效果1.造纸黑液的来源及特点造纸黑液主要是造纸过程中蒸煮制浆产生的废水，我国是造纸行业生产大国，造纸行业作为六大工业污染源之一，其每年产生的废水量占全国工业总废水量的10%，每生产1t 纸浆排出黑液约10 m3，总的特点是强碱或强酸性、颜色深、有臭味、含有相当数量的固形物、产生量大、污染负荷高。

造纸黑液的BOD 浓度高达34500 ～ 42500 mg /L，COD 浓度高达106000 ～ 157000 mg /L［1］，其成分主要是木质素、纤维素、半纤维素等难降解有机物。

此外造纸黑液还含有大量悬浮固体和残碱，SS 浓度为23500～27800 mg /L，pH 值为11～13。

制浆黑液具有非常严重的污染性，如果不加治理直接排放，会对水体和生态环境造成严重破坏。

分析表明，制浆黑液所含的污染杂质中，约1 /3为无机物，主要是NaOH和SiO2等，约2 /3 为有机物，主要是木质素和半纤维素等[2]。

其中木质素是一种极具工农业价值的有机原料，广泛使用在橡胶、塑料、粘合剂、皮革鞣剂的制备、分散剂和表面活性剂以及肥料、农药缓释剂、植物生长调节剂、沙土稳定剂、土壤改良剂等方面[3]。

乙酸脱除天然竹纤维木质素的研究

乙酸脱除天然竹纤维木质素的研究张袁松;蒋瑜春;胡福强;蔺俊强;谢吉祥【摘要】Based on Sinocalamus affinis, this thesis conducts a study on removing lignin in natural bamboo fibers under atmosphere pressure by acetic acid. First, it studies reaction temperature, volume fraction of acetic acid, volume fraction of sulfuric acid catalyst and reaction time as single factors to find their respective impact on removing lignin of original bamboo fibers. The results show that their influence degrees rank in a decreasing order, i.e., reaction temperature, volume fraction of sulfuric acid catalyst, volume fraction of acetic acid and reaction time. Next, it does an orthogonal experiment, whose results display that some hemicelluloses and celluloses are removed when acetic acid removes lignin in natural bamboo fibers. In consideration of the removal rates of lignin, hemicellulose and cellulose, the optimal operating conditions are obtained, that is, reaction temperature is 90 ℃, the volume fraction of acetic acid is 88 %, the volume fraction of sulfuric acid is 0.3 %, and the reaction time is 3 hours. Under the conditions, the removal rate of lignin can be 55.84 %.%以慈竹为研究对象,对常压下乙酸脱除天然竹纤维中的木质素进行了探讨.以反应温度、乙酸体积分数、催化剂硫酸体积分数和反应时间为单因子,考察这些因素对天然竹纤维木质素脱除率的影响.结果表明:影响因素从大到小依次为反应温度、催化剂硫酸体积分数、乙酸体积分数和反应时间.正交试验结果表明,乙酸在脱除天然竹纤维木质素的过程中也脱除了部分半纤维素和纤维素.结合木质素脱除率、半纤维脱除率和纤维素脱除率,得到了最佳工艺条件,即90℃,乙酸体积分数88％,硫酸体积分数0.3％,反应时间3h,在该条件下木质素的脱除率达到55.84％.【期刊名称】《丝绸》【年(卷),期】2012(049)007【总页数】5页(P1-5)【关键词】天然竹纤维;乙酸;木质素;脱除率【作者】张袁松;蒋瑜春;胡福强;蔺俊强;谢吉祥【作者单位】西南大学纺织服装学院,重庆400715;西南大学纺织服装学院,重庆400715;西南大学纺织服装学院,重庆400715;西南大学纺织服装学院,重庆400715;西南大学纺织服装学院,重庆400715【正文语种】中文【中图分类】TS102.23竹原纤维是一种独具特色的天然纤维素纤维，具有吸放湿、天然抗菌、防紫外线和防臭等优良特性[1-2]，具有很高的开发价值。

木质素基吸附剂制备及应用研究进展

木质素基吸附剂制备及应用研究进展木质素基吸附剂制备及应用研究进展摘要：随着环境污染问题的加剧，吸附技术在废水处理中得到了广泛应用。

木质素基吸附剂作为一种新型的环境友好材料，以其优异的吸附性能备受研究者的关注。

本文从木质素基吸附剂的制备方法及其在废水处理、气体吸附以及重金属去除等领域的应用进行了综述。

1. 引言随着工业化进程的加快，环境问题日益突出，废水中的有机污染物、重金属离子和废气中的有害气体对环境和人类健康造成威胁。

传统的废水处理方法往往存在效率低、设备大、耗能高等问题。

因此，研究新型吸附材料用于废水处理成为一种重要的研究方向。

2. 木质素基吸附剂的制备方法木质素基吸附剂由天然的木质素材料经过一系列化学改性或物理处理制备而成。

常用的制备方法包括酸处理、碱处理、接枝改性和混杂改性等。

这些方法可以改变木质素结构和表面性质，提高其吸附性能。

3. 木质素基吸附剂在废水处理中的应用木质素基吸附剂在废水处理中具有很高的吸附能力和选择性，可以有效去除废水中的有机物和重金属离子。

研究发现，木质素基吸附剂可以通过吸附、离子交换和膜分离等机制实现对污染物的去除。

此外，木质素基吸附剂具有较好的再生性能，可以重复使用。

4. 木质素基吸附剂在气体吸附中的应用木质素基吸附剂不仅可用于废水处理，还可以应用于气体吸附领域。

木质素基吸附剂对有害气体如二氧化硫、甲醛和苯等具有很高的吸附能力。

此外，木质素基吸附剂还可以用于室内空气净化，能够有效去除可挥发性有机化合物和异味物质。

5. 木质素基吸附剂在重金属去除中的应用重金属污染是当前环境问题的重点之一。

木质素基吸附剂由于其特殊的结构和吸附性能，可以有效地去除废水中的重金属离子。

研究表明，木质素基吸附剂的吸附性能受到pH值、温度、离子强度等因素的影响。

通过调节反应条件可以优化吸附效果。

6. 结论木质素基吸附剂以其优异的吸附性能在废水处理、气体吸附和重金属去除等领域得到了广泛应用。

然而，目前的研究还面临着制备方法简化、吸附效果提高以及再生利用等问题。

木质素提取及其应用研究进展

木质素提取及其应用研究进展王婷(新疆化工设计研究院，乌鲁木齐830006)摘要：木质素主要来源于制浆造纸过程中的黑液, 具有潜在工业价值，应用前景十分广阔。

本文介绍了木质素的提取方法以及木质素在农林业、石油化工、水泥及混凝土工业、高分子材料中的应用。

关键词：木质素；提取；进展1 前言木质素是存在于植物纤维中的一种芳香族高分子化合物，其含量可占木材的50%,在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。

在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以500亿t的速度再生。

制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约 1.4 亿t纤维素，同时得到5000万t 左右的木质素副产品。

但迄今为止，超过95 %的木质素仍以“黑液”形式直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用[1]。

随着资源危机和人类对环境保护意识的日益增强，如何有效地综合利用木质素这一天然可再生的废弃资源已被许多国家提到战略高度考虑。

研究开发木质素及木质素类化合物成为有用工业产品，如：橡胶的偶联剂、补强剂，染料的分散剂，钻井泥浆的降粘剂，工业废气的脱硫剂等等，无论从保护环境的角度，还是利用废弃资源的考虑都是一项具有良好的社会意义及经济价值的课题[2]。

2 木质素的提取方法木质素按照可溶性又分为硫酸木质素、盐酸木质素、氧化铜氨木质素、高碘酸木质素、碱木质素、乙醇木质素、硫木质素、酚木质素、有机胺木质素等。

酸木质素、氧化铜氨木质素是将将木质素以外的成分溶解除去，木质素作为不溶性成分分离。

而其他的是将木质素作为可溶性成分来进行分离[3]。

酸木质素在分离过程中受到酸的作用，其结构会发生化学变化，不过盐酸木质素的变化比硫酸木质素的变化要小一些。

硫酸木质素在分离过程中所发生的变化，是由于在水解的同时木质素发生高度缩合反应造成的[3]。

作为后一类分离方法的典型例子是造纸的制浆过程。

传统的制浆方法有两种：一种是碱法制浆，碱法蒸煮中，使用碱液处理植物原料。

根据所用的碱料不同，又分为石灰法、烧碱法和硫酸盐法三种。

木质素基吸附材料的制备及其吸附性能研究_朱媛媛

0.946
0.955
0.963
液蜡回收率(%) 86.40
93.49
88.64
86.93
由表 1 可知，随着甲醛用量的逐渐增加，制备所得的吸附材料对亚甲基蓝的吸附量逐渐增大，但增加幅度较缓，甲醛用量从 7%增加到 9%，对亚甲基蓝的吸附量最多只增加 0.018mg/g；而此时液体石蜡回收率变化也最多，达到 7.09%。随着甲醛用量的增加，液
蓝的吸附量以及液体石蜡回收率的影响见表 1。
表 1 交联剂甲醛用量对吸附材料吸附性能的影响
Table 1 Effect of formaldehyde dosage on the adsorptive capability of adsorbent
交联剂用量(%)
7
9
11
14
吸附量(mg/g)
0.928
表 2 分散剂 A 占有机相的质量百分数对吸附材料吸附性能的影响
Table 2 Effect of dispersant A dosage on the adsorptive capability of adsorbent
分散剂用量(%) 0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
吸附量(mg/g) 0.893 0.941 0.946 0.936 0.874
质素磺酸钠溶液浓度为 50%，盐酸浓度为 3mol/L，甲
醛用量为木质素磺酸钠质量的 9%，相比为 3∶1，聚合
温度为 90℃，聚合时间为 1.5h 时，使用不同用量的分
散剂 A 制备木质素基吸附材料，分散剂 A 占有机相
的质量百分数对所制备的吸附材料吸附亚甲基蓝的
吸附量和液体石蜡回收率的影响见表 2。

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》一、引言随着环境保护意识的日益增强，染料去除技术已成为当前环境科学领域的重要研究方向。

醋酸纤维素（CA）作为一种天然的、可再生的生物材料，具有优异的物理和化学性能，如良好的成膜性、透明度及可降解性等。

因此，其复合材料在染料去除领域具有巨大的应用潜力。

本文将探讨醋酸纤维素复合材料的制备方法，以及其在染料去除方面的应用研究。

二、醋酸纤维素复合材料的制备（一）原料与设备本实验所使用的原料包括醋酸纤维素、功能性添加剂及其他辅助材料。

设备主要包括搅拌器、干燥设备、热压机等。

（二）制备方法1. 溶解：将醋酸纤维素与适量的溶剂混合，通过搅拌器进行充分溶解，形成均匀的溶液。

2. 混合：将功能性添加剂加入到溶液中，通过搅拌器进行充分混合。

3. 浇铸：将混合溶液浇铸在平整的基材上，形成薄膜。

4. 干燥：将薄膜置于干燥设备中，进行干燥处理。

5. 热压：将干燥后的薄膜进行热压处理，以提高其机械强度和稳定性。

（三）复合材料的性能优化通过调整原料配比、溶剂种类、搅拌时间等参数，优化复合材料的性能。

例如，增加功能性添加剂的含量可以提高染料去除效率；调整溶剂种类可以改善复合材料的成膜性和机械强度等。

三、染料去除研究（一）实验方法采用模拟染料废水，将制备好的醋酸纤维素复合材料投入染料废水中，观察其染料去除效果。

同时，设置对照组，比较不同条件下复合材料的染料去除效果。

（二）实验结果与分析1. 染料去除效果：实验结果表明，醋酸纤维素复合材料对染料的去除效果显著。

在一定的条件下，复合材料可以有效地去除废水中的染料，降低废水色度。

2. 影响因素：影响染料去除效果的因素包括复合材料的成分、结构、表面积等。

此外，溶液的pH值、温度、浓度等也会影响染料的去除效果。

3. 机制探讨：醋酸纤维素复合材料通过吸附、络合、静电作用等机制去除染料。

其中，功能性添加剂的存在增强了复合材料的吸附能力和络合能力，提高了染料去除效率。

木质素吸附剂研究现状及进展

[ 1- 4]
植物种类和分离方法的不同 , 甚至植物生长地的不同, 都会导致木质素化学性质和结构的差异。以制浆造纸废液中的木质素为研究对象, 根据制浆工艺的不同, 可将木质素分为以下三大类: 水解木质素 : 大部分己经缩合 , 溶解性和反应活性低; 碱
作者简介 : 洪树楠 , 男 , 硕士研究生 , 主要从事高分子合成的研究。 * 基金项目 : 国家自然科学基金 ( 50203003) 、教育部博士点专项基金 ( 2002173) 、福建省青年科技人才创新基金 ( 2002J002) 以及福州大学科技发展基金 ( 2003- XQ- 28) 资助项目。
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造纸科学与技术
2004 年第 23 卷第 2 期
木素: 来自硫酸盐法、烧碱法、烧碱蒽醌法等制浆过程, 可溶于碱性介质 , 具有较低的含硫量和较高的反应活性; 木质素磺酸盐 : 来自传统的亚硫酸盐法制
[ 5]
CHAPb ( 浓盐酸处理桦类木素 ) 对苯酚的吸附量分别增加了 2 倍。哈奇卡马和他的同事将 100mL 含固量 20% 的亚硫酸盐纸浆废液与 22mL 30% 甲醛和 20 40m L 磺酸在 95 力为 0. 3 下缩合 2 3h, 以 50% 70% 的收率制得阳离子交换树脂。这种树脂的离子交换能 0. 35 mg K + / g 。国内方面 , 李丽敏等 [ 13] 将从造纸黑液中提取的木质素风干后 , 与浓硫酸反应 , 反应完毕后经洗涤、粉碎得到对苯酚具有吸附性的焦木素。邓玲 [ 14] 利用亚硫酸法制浆蒸煮液中的木质素磺酸盐, 悬浮成球反应合成具有合适机械强度及稳定性、颗粒均匀的球状交换树脂, 通过控制搅拌转速来控制成球的大小。并用浓硫酸在浓度为 98% 、反应温度为 180 、反应时间 4. 5h、树脂与硫酸固液比为 5g/ 30m L 的条件下, 对树脂进行改性 , 成为良好的吸附剂或载体。谭东[ 12] 发现木质素磺酸盐的磺酸基有很强的氢离子交换能力, 又有基本的间架结构 , 是制造离子交换树脂的好原料。通过交联剂甲醛与之反应, 克服其水溶性差的缺点, 就得到即有高分子结构, 又有大量可电离磺酸基的性能优良的离子树脂。将木质素磺酸与硫酸或 10% 盐酸与 6% 甲醛 ( 按固体木质素磺酸计 ) 混合加热至 140 , 保温搅拌 24h 并浓缩, 就得到具有很好离子交换能力的硬化阳离子交换树脂。将木质素磺酸, 苯酚和甲醛缩合也可制得符合要求的阳离子交换树脂。将亚硫酸钙纸浆废液与磺酸缩合, 用水洗涤并干燥就得到 L ignint 。在盐酸存在下, 将亚硫酸钙纸浆废液与甲醛在 90 100 下缩合 8h, 将所得物质洗净 , 干燥并用六甲撑反应 8h, 就得四胺稳定 , 就得到 L ig nint Lf 15/ d。将亚硫酸钙纸浆废液与 75% 硫酸和甲醛热至 200 到 L ignint L f 14/ c。这种离子交换树脂含有磺酸基和甲基磺酸基, 与阳离子有 1. 72 meq/ g 的交换能力。朱建华等人[ 15] 利用造纸工业排出的废液中的木质素磺酸盐和碱木质素废液合成了大孔球形木质素阳离子交换树脂 , 并进一步制备出球形木质素炭化树脂。阳离子交换树脂的主要官能团有磺酸基、羧基和酚羟基 , 粒度 40 60 目。用亚甲基兰吸附法测定碳化树脂的比表面积及吸附量 , 采用渗透实验法和机械冲击作用测定所研制的木质素碳化树脂的机械强度 , 均获得了较好的效果。薜菁雯等人[ 16] 研究了木质素磺酸盐与甲醛的 39

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》一、引言随着环境保护意识的日益增强和工业废水处理需求的不断提高，染料去除技术成为了环保领域的研究热点。

醋酸纤维素（CA）作为一种天然的、可生物降解的高分子材料，具有优良的成膜性、良好的溶解性和机械性能，在染料去除领域具有巨大的应用潜力。

本文旨在研究醋酸纤维素复合材料的制备方法，并探讨其在染料去除方面的应用。

二、醋酸纤维素复合材料的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括醋酸纤维素、其他添加剂以及必要的溶剂。

设备包括搅拌器、干燥设备、研磨机等。

2. 制备方法（1）将醋酸纤维素与其他添加剂按一定比例混合，在搅拌器中充分搅拌，使各组分均匀混合。

（2）将混合物置于干燥设备中，进行干燥处理，以去除多余的水分和溶剂。

（3）将干燥后的混合物进行研磨，得到均匀的粉末状复合材料。

三、染料去除实验1. 实验方法将制备好的醋酸纤维素复合材料与染料废水混合，在一定的温度和pH值条件下进行反应。

通过观察和记录反应过程中染料浓度的变化，评估复合材料对染料的去除效果。

2. 实验结果与分析（1）通过实验发现，醋酸纤维素复合材料对染料的去除效果与复合材料的组成、反应条件等因素密切相关。

在一定的条件下，复合材料可以有效地去除废水中的染料。

（2）通过分析不同条件下的实验数据，得出最佳的染料去除条件。

例如，在一定温度和pH值下，复合材料对某种染料的去除效果最佳。

四、醋酸纤维素复合材料在染料去除领域的应用前景醋酸纤维素复合材料具有优良的成膜性、良好的溶解性和机械性能，且具有良好的生物相容性和可降解性。

这些特性使得醋酸纤维素复合材料在染料去除领域具有广阔的应用前景。

例如，可以将其应用于印染、纺织、造纸等工业废水的处理，以降低废水中的染料浓度，减少对环境的污染。

此外，醋酸纤维素复合材料还可以与其他材料进行复合，以提高其性能和应用范围。

五、结论本文研究了醋酸纤维素复合材料的制备方法及其在染料去除方面的应用。

乙酸脱除天然竹纤维木质素的研究

在该条件下木质素的脱除率达Ｎ５．５４％。８
关键词：天然竹纤维；乙酸；木质素；脱除率中图分类号：Ｔ１２２Ｓ０．３文献标志码：Ａ文章编号：１０ —０３２１）７００ —５０１７０（０２０ —０１０
Ｓｕｙｏｅｖｎｅｌｎｎｏａｕａａｏｂｒｙａｅｉｃｄｔｄｎｒｍｏｉｇｔｇｉｆｔｒ１ｍｂｏｆｅｓｃｔａｉｈｉｎｂｉｂｃ
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木质素基吸附材料的研究进展

关键词: 木质素; 吸附材料; 吸附性能
中图分类号: TS79
文献标识码: A
文章编号: 1000-6842( 2004) 02- 0181- 07
在植物界中, 木质素是产量仅次于纤维素的天然高分子物质, 是最为丰富的、能从可再生资源中取得的芳香族化合物, 估算全世界每年约可产生 600 万亿 t, 并且无毒、价廉, 是化学化工生产原料的丰富资源。但作为世界上最复杂的天然聚合物之一, 木质素的结构与纤维素和蛋白质相比缺少重复单元间的规则性和有序性。木质素是由苯基丙烷单元通过醚键和碳- 碳键联接而成的高分子化合物, 它具有甲氧基、羟基和羰基等多种功能基, 还含有不饱和的双键。所有类型的木质素都具有典型的多分散性和结构不均一性。
Robert 等[ 9] 利用木质素和甘氨酸或者亚氨基二乙酸, 通过 Mannich 反应以及酚羟基上的烷基化反应制备的离子交换树脂, 对 Cu2+ 、Cd2+ 、Zn2+ 有比较好的交换能力, 螯合容量可达 0 6 mmol/ g。以麦草 Soda-AQ 木质素为原料, 通过酚化、与氨基酸的 Mannich 反应以及羟甲基化等一系列化学改性, 研制出氨基酸型木质素螯合树脂具有良好的螯合性, 并对 Cu2+ 表现出选择性亲和力; 研究表明, N- CH2COOH 的螯合力大于 OCH2COOH, 且对 Cu2+ 的选择性也更强[ 10] 。
收稿日期: 2004-06-26( 修改稿) 本课题为教育部博士学科点专项基金( 20020561001) 资助课题。作者简介: 范娟, 女, 1968 年生; 讲师, 华南理工大学制浆化学与工程专业博士研究生; 主要研究方向为木质素的改性与利用以及絮凝剂和吸附剂

木质素的分离提取应用研究进展

木质素的分离提取应用研究进展一、概述作为植物细胞壁的主要组成成分之一，是一种复杂的芳香族高分子聚合物。

其在植物细胞壁中起到强化细胞壁结构、提供机械支撑以及参与植物防御反应的作用。

随着科技的进步和研究的深入，木质素的应用领域正逐渐拓宽，其在工业、农业、医药等多个领域展现出巨大的潜力。

木质素的分离提取技术取得了显著进展。

传统的木质素提取方法主要依赖于化学溶剂，如硫酸、氢氧化钠等，这些方法不仅操作复杂，而且对环境影响较大。

随着环保意识的增强和绿色化学的发展，研究者们开始探索更为环保、高效的木质素提取方法，如酶法、超声波辅助提取、微波辅助提取等。

这些方法不仅提高了木质素的提取效率，还降低了对环境的污染。

在应用领域方面，木质素的应用范围正在不断扩展。

在造纸工业中，木质素被用作纸张的增强剂，提高纸张的强度和耐久性。

在生物燃料领域，木质素可作为生物柴油的原料，通过酯化反应转化为生物柴油，为可持续能源的发展提供了新的途径。

木质素在医药、化妆品、食品等领域也有广泛的应用前景，如作为药物的载体、化妆品的增稠剂、食品的抗氧化剂等。

木质素的分离提取及应用研究正处于快速发展阶段，其在多个领域的应用潜力正在被不断挖掘。

随着科技的进步和研究的深入，木质素的应用前景将更加广阔。

1. 简述木质素的基本性质及其在自然界中的分布。

《木质素的分离提取应用研究进展》之“木质素的基本性质及其在自然界中的分布简述”段落内容木质素是一种天然高分子有机化合物，广泛存在于植物细胞壁中，特别是在木材和植物纤维部分。

其基本性质包括其复杂的化学结构、良好的生物可降解性和作为天然高分子聚合物的独特物理特性。

它是一种芳香族高分子化合物，主要由苯丙烷单元组成，并且呈现出显著的立体化学异质性。

在自然界中，木质素的分布非常广泛。

主要存在于植物的细胞壁中，尤其是硬木和软木的木质部分。

草本植物、草本植物纤维以及某些农业废弃物中也含有丰富木质素。

随着植物的生长和发育，木质素在细胞壁中形成并累积，为植物提供结构支持和保护。

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》

《醋酸纤维素复合材料的制备及其染料去除研究》一、引言随着工业的快速发展和人口的不断增长，水资源的污染问题日益严重，其中染料污染是主要问题之一。

醋酸纤维素（CA）作为一种天然高分子材料，具有优良的物理化学性能和生物相容性，被广泛应用于多个领域。

然而，关于其复合材料在染料去除方面的研究尚待进一步深入。

因此，本文旨在探讨醋酸纤维素复合材料的制备方法及其在染料去除方面的应用研究。

二、醋酸纤维素复合材料的制备2.1 材料与试剂醋酸纤维、有机填料（如活性炭、硅藻土等）、催化剂、溶剂等。

2.2 制备方法采用溶液共混法，将醋酸纤维与有机填料在适当溶剂中混合，通过催化剂作用促进混合物的共混，并控制温度、时间和搅拌速度等参数，得到醋酸纤维素复合材料。

三、染料去除性能研究3.1 实验方法将制备好的醋酸纤维素复合材料用于染料去除实验。

首先，将染料溶液与复合材料混合，在一定条件下进行吸附或降解反应。

然后，通过测定反应前后染料溶液的吸光度或浓度变化，评价复合材料的染料去除性能。

3.2 结果与讨论实验结果表明，醋酸纤维素复合材料对不同类型染料的去除效果有所差异。

其中，对于某些类型染料的去除效果较为显著。

这可能与复合材料中的有机填料种类、比例以及制备工艺等因素有关。

此外，我们还发现，复合材料的染料去除性能受到反应条件（如温度、时间、pH值等）的影响。

通过优化反应条件，可以提高复合材料的染料去除性能。

四、机理分析根据实验结果和文献报道，我们提出了醋酸纤维素复合材料染料去除的可能机理。

一方面，复合材料中的有机填料具有较大的比表面积和良好的吸附性能，能够吸附染料分子。

另一方面，醋酸纤维素的分子结构中存在大量的羟基等亲水性基团，有助于染料的解离和去除。

此外，复合材料还可能通过氧化、还原等化学反应降低染料的毒性或将其转化为无害物质。

五、结论本文成功制备了醋酸纤维素复合材料，并对其在染料去除方面的应用进行了研究。

实验结果表明，该复合材料对某些类型染料的去除效果显著，具有较好的应用前景。