甘蔗渣高沸醇木质素光谱分析与结构测定
木质素的高值化利用研究进展
木质素的高值化利用研究进展————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：1木质素的高值化利用研究进展XXX化工学院13级化学工程学号：40130100x摘要：目前国内外所开发的木质素产品已经有数百种，但是，由于木质素本身结构非常复杂且木质素的种类繁多，使得开发木质素产品存在一定的盲目性，我国仅约6％的木质素得到利用。
如何有效地利用木质素的结构特性来控制已有木质素产品的性能稳定性、开发更多性能优良的木质素产品以及实现木质素高附加值产品生产的规模化、产业化等，将成为木质素研究的一个重要方面。
文章结合近年来木质素产品的研究及开发，介绍了木质素结构与功能之间的联系，以期能够充分利用木质素的结构特点来改进和生产木质素产品，以得到具有工业应用价值的产品，不仅具有环保意义，更具有经济意义。
关键词：木质素；高值化利用；木质素改性Research Progress of Lignin in High Value UseXXXnChemical Engineering of Chemical Engineering InstituteNO. 401301xxAbstract:Now the development of domestic and foreign products have hundreds of lignin.But be cause the type of lignin structure is very complicated and lignin is various, which makes the deve lopment of lignin products exist blindness,China is only about 6% of the lignin obtained by.How to effectively use the structure characteristics of lignin to control the performance stability of lig nin products,develop of more excellent performance of wood products and the realization of lign in products with high added value production scale, industrialization,will become an important a spect of the study of lignin.This paper based on the research and development of lignin products in recent years,Introduces the relationship of lignin structure and function,In order to make full u se of the characteristics of the structure of lignin to improvement and production of lignin produc ts and get the Industrial application value products.It not only has the significance of environmen tal protection, but also has a greater economic significance.Key words:Lignin; high value use; lignin modification1 前言木质素是一种复杂的、非结晶性的、三维网状多羟基芳香族化合物，它广泛存在于高等植物细胞中，是针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本化学组成之一[1-3]，也是木材水解工业和制浆造纸工业的主要副产物[4-5]。
有机溶剂法纯化蔗渣木质素
有机溶剂法纯化蔗渣木质素周金梅;李思明;覃春芳;李媚;吴如春【摘要】Using formic acid pretreatment method of organic solvent,purify this bagasse and based on the characterization.The purity of purified lignin was 92.1%,the yield was 76.1%.Infrared spectrum analysis,thermo gravimetric and nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum analysis showed that before and after purification of lignin contained guaiac wood and lilacs based two structures,the lilacs is the main unit.Scanning electron microscopy (SEM) analysis showed that the purified lignin consists of 1~5 μm sphere particles,the surface structure is loose,grain adhesion phenomenon,promotes in the hydrogel,application of high polymer resin,etc.%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1~5 μm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.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2017(046)008【总页数】4页(P1447-1450)【关键词】甘蔗渣;甲酸木质素;有机溶剂;纯化;表征【作者】周金梅;李思明;覃春芳;李媚;吴如春【作者单位】广西民族大学化学化工学院,广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院,广西南宁 530006;广西民族大学信息科学与工程学院,广西南宁530006;广西民族大学化学化工学院,广西南宁 530006;广西民族大学化学化工学院,广西南宁 530006【正文语种】中文【中图分类】TQ351.3当今世界随着石油、煤、天然气等资源日益枯竭，以生物质为原料制备高附加值化工产品逐渐成为人们的研究热点[1]。
甘蔗渣为原料制备木质素
甘蔗渣为原料制备木质素
李如燕
【期刊名称】《技术与市场》
【年(卷),期】2009(016)008
【摘要】甘蔗渣由纤维素、半纤维素和木质素三种高分子化合物组成，一般总量
占90％以上，其中木质素约占20％。
木质素是提供稳定、持续的有机物质的来源。
因其良好的分散性、粘合性和表面活性，被广泛用在减水剂、分散剂、表面活性剂、吸附剂等领域中。
【总页数】1页(P133)
【作者】李如燕
【作者单位】云南省昆明市五华区学府路253号昆明理工大学,650093
【正文语种】中文
【相关文献】
1.木质素原料制备烃类化合物的研究进展 [J], 王飞;吴真;张军;潘青青;张瑜;李迅;;;;;;;
2.以甘蔗渣为原料制备水溶性分散剂的研究 [J], 龚福忠;程世贤;李成海
3.以甘蔗渣为原料制备纤维素粉的生产工艺 [J], 罗素娟;樊晓丹;韦毅;龙玉艳;王桂
英
4.木质素原料制备烃类化合物的研究进展 [J], 王飞;吴真;张军;潘青青;张瑜;李迅
5.Ca1-xPrxFeO3催化热解甘蔗渣木质素制备酚类化合物 [J], 韩洪晶; 张梅; 葛芹; 陈彦广; 王海英; 赵宏志; 王怡真; 张亚男; 邓冀童; 宋华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
中国甘蔗渣综合利用现状分析
中国甘蔗渣综合利用现状分析刘洋;洪亚楠;姚艳丽;徐磊;邢淑莲;胡小文;高玉尧【摘要】Bagasse is the main waste of sugar industry, and its comprehensive utilization can reduce pollution and produce high value-added products. The research and development in bagasse comprehensive utilization in recent years were reviewed, mainly including biomass power generation, paper making, high density board, feed development, culture substrate, biogas, fuel ethanol, high performance adsorption material, etc. This review might provide some references for commercial utilization of bagasse in the future.%甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物,对甘蔗渣充分利用不仅能生产出高附加值的产品,还能有效缓解污染压力.本文综述了近年来甘蔗渣综合利用的最新进展和现状,主要涉及生物发电、造纸、高密度板材、饲料发开、栽培基质、沼气、燃料乙醇、高性能吸附材料等领域,希望甘蔗渣综合利用的产业化发展提供一些帮助.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2017(037)002【总页数】5页(P91-95)【关键词】甘蔗渣;综合利用;现状分析【作者】刘洋;洪亚楠;姚艳丽;徐磊;邢淑莲;胡小文;高玉尧【作者单位】中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013;中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江 524013【正文语种】中文【中图分类】S216甘蔗是中国重要的糖料作物，甘蔗渣是制糖工业的主要废弃物(占24%～27%)，也是一种重要的可再生生物质原料。
不同类型木质素用于改性酚醛树脂的研究进展
不同类型木质素用于改性酚醛树脂的研究进展卜文娟阮复昌(华南理工大学化学与化工学院，广州510640)摘要：人造板工业用的三大胶，其中一类是酚醛树脂胶，此类胶的粘接性能好，但在制造和使用的过程中都会释放出甲醛已成为当今非常突出的问题。
而木质素分子中有酚羟基和醛基，使用木质素，既改善了胶粘剂的性质，又节约了苯酚的使用量，降低了甲醛释放量，达到了废物充分利用与保护环境的目的[1]。
本文综述了木质素磺酸盐、碱木质素、甘蔗渣木质素、酶解木质素等代替部分苯酚应用于环保树脂胶的制备工艺及研究发展现状，同时对木质素在环保型酚醛树脂方面的应用做了展望。
关键词：木质素酚醛树脂胶黏剂改性Different types of lignin modified phenolic resin for ResearchBu wenjuan Ruan fuchang(Shool of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640 China)Abstract：Three plastic with wood-based panel industry,one of which is the phenolic resin adhesive,such adhesive bonding performance is good,but in the process of manufacture much formaldehyde will be released has become a very prominent issue.Lignin molecule in phenolic hydroxyl and aldehyde groups, the use of lignin,not only to improve the adhesive properties,but also save the use of phenol,formaldehyde emission decreased,to reach full use of waste and protection of the environment[1].In this paper,lignin sulfonate,lignin,sugar cane bagasse lignin,hydrolysis lignin instead of part of phenol resin are used in the preparation of environmental protection technology research and development status, while lignin-type phenolic resin in the area of environmental protection applications are put forward.Key words：lignin Phenol-formaldehyde resins modify1 引言酚醛树脂(PF)胶粘剂具有胶粘强度高、耐水及耐侯性等优点[2]，至今仍然是制造室外用人造板理想的胶粘剂。
甘蔗渣高沸醇预处理过程中木质素和碳水化合物的溶出规律
甘蔗渣高沸醇预处理过程中木质素和碳水化合物的溶出规律王景全;赵红;胡湛波;刘世锋;胡会超;柴欣生【摘要】研究了甘蔗渣在1,4-丁二醇溶剂预处理过程中木质素、碳水化合物随保温温度和时间的溶出规律及其溶出反应动力学参数.结果表明,适合甘蔗渣1,4-丁二醇预处理的溶剂浓度为60%;在此条件下,木质素和碳水化合物的溶出反应均可分为大量溶出和残余溶出两个阶段;在这两个阶段,木质素溶出反应的活化能分别为98.6 kJ/mol和152.3 kJ/mol,碳水化合物溶出反应的活化能分别为117.4 kJ/mol和125.9 kJ/mol.当残余木质素量降至约为3.2%后,纤维素将发生严重降解.%This paper reports the kinetic dissolution behaviors of lignin and carbohydrate in bagasse during 1,4-butanediol pretreatment.The results showed the the solvent concentration of 60％ is suitable,which will be economically feasible in consideration of the solvent recycling.The lignin and carbohdrate dissolution undergoes bulk and residual srages,the activation energies of those two stages for lignin are 98.6 and 152.3kJ/mol resoectively,and 117.4and 125.9kJ/mol for carbhydrate respectively.The cellulose will be degraded seriously when rhe content of lignin in the bagasse is reduced to less than 3.2％.This data are of certain guiding significance in optimzing the pretreatment process of bagasse biorefinery using 1,4-butanediol solvent.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2011(030)005【总页数】5页(P21-25)【关键词】甘蔗渣;1,4-丁二醇;高沸醇预处理;木质素;碳水化合物【作者】王景全;赵红;胡湛波;刘世锋;胡会超;柴欣生【作者单位】广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁,530004;广西永凯糖纸集团有限责任公司,广西南宁,530001;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁,530004;广西大学环境学院,广西南宁,530004;广西大学轻工与食品工程学院,广西南宁,530004;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州,510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广东广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TS743+.9随着石油等化工能源的日益枯竭，对可再生生物质的精炼已成为当今研究的一个热点［1］。
木质素的结构与应用
第51卷第5期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 5 2022年5月 Liaoning Chemical Industry May，2022基金项目： 山东科技大学2021年度“课程思政”教育改革项目（项目编号：KCSZ202121）；山东科技大学2020年度在线课程建设项目 （项目编号：ZXK2020067）。
收稿日期： 2021-10-21木质素的结构与应用江源，张佰庆，李桂江（山东科技大学 化学与生物工程学院，山东 青岛 266590）摘 要：木质素一种含量丰富的天然芳香族聚合物，具有循环再生、价格低廉的优点，可以作为化学高分子材料、高附加值化学品、生物染料等制备原料，但由于天然木质素分子量大、结构复杂等原因不能直接利用，而改性木质素特性优异，极大地拓宽了应用领域。
简要介绍了木质素的基本结构单元及结构单元之间的连接方式，重点阐述了改性对木质素各性能的影响，以及改性后的木质素在分散剂、粘合剂、吸附剂、生理生化、农业、制备小分子产物等方面的应用研究进展，具体分析了应用受限的原因并展望了其应用前景。
关 键 词：木质素；环保；结构；改性；应用中图分类号：O636.2 文献标识码： A 文章编号1004-0935（2022）05-0655-07木质素是一种天然有机高分子材料，其天然储量丰富，同时也是造纸工业中产生的废弃物，其中仅有约5%的木质素被回收利用，大部分被直接焚烧或排入环境中，这样做既浪费资源又造成污染。
随着人类对环境污染和资源匮乏等问题的认知日益提高，木质素的可降解性和可再生性等优良性质引起了越来越多的关注。
因此，从资源利用和环境保护两方面来说，对木质素进行改性，提高其性能并开发其用途具有重要意义。
1 木质素结构木质素主要由C、H、O 等元素组成，其分子结构复杂，有多种结构单体与连接方式，且分子量变化大，采取不同的方法测得的分子量结果各异，致使其结构至今未完全确定。
1.1 木质素的分子量在植物中未经分离的木质素称为原本木质素，其相对分子量可以达到几十万，对任何溶剂溶解性差，对研究造成了困扰，为了分离研究木质素，研究人员采用酸析法[1]、高沸醇溶剂法[2]、有机溶剂 法[3]、离子液体法[4]等不同方法降解或缩合木质素，分离后的木质素相对分子量低的多，由于分离方法不同，分子量一般几千到数万不等。
【CN109851693A】一种快速分离甘蔗渣中半纤维素、纤维素以及木素的方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910121751.1(22)申请日 2019.02.19(71)申请人 广西大学地址 530004 广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号广西大学(72)发明人 姚双全 冯成启 覃程荣 聂双喜 王双飞 梁辰 (74)专利代理机构 北京君恒知识产权代理事务所(普通合伙) 11466代理人 韦剑思 黄启行(51)Int.Cl.C08B 37/14(2006.01)C08H 7/00(2012.01)D21C 5/00(2006.01)(54)发明名称一种快速分离甘蔗渣中半纤维素、纤维素以及木素的方法(57)摘要本发明公开一种快速分离甘蔗渣中半纤维素、纤维素以及木素的方法，将绝干的甘蔗渣粉末加入水浴加热的对甲苯磺酸溶液中反应15-40min，加入的蒸馏水终止反应，分离滤液和滤渣，滤渣为甘蔗渣中的纤维素；在滤液中加入蒸馏水，静置后离心分离，去除上清液，离心洗涤沉淀物，得到甘蔗渣中的木素；本发明的对甲苯磺酸溶液可以在较低温度、常压、较短时间条件下，对蔗渣中的纤维素、半纤维素以及木素进行充分分离，快速且高效，反应过程中，木素收率可达90％以上，半纤维素完全降解成单糖被脱除，纤维素几乎不被破坏，本发明抛开了传统、有害、操作复杂的方法，转向清洁、高效、操作简易的新途径，反应条件温和，安全性高，市场潜力巨大。
权利要求书1页 说明书6页CN 109851693 A 2019.06.07C N 109851693A权 利 要 求 书1/1页CN 109851693 A1.一种快速分离甘蔗渣中半纤维素、纤维素以及木素的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将甘蔗渣粉碎，过筛，烘干至绝干状态；取质量分数为75-85％的对甲苯磺酸溶液水浴加热至75-85℃，然后加入绝干的甘蔗渣粉末，在搅拌状态下反应15-40min，然后取出反应物料，并加入20-25℃的蒸馏水终止反应；(2)使用砂芯漏斗过滤步骤(1)的反应物料，分离滤液和滤渣，洗涤滤渣至洗涤液为中性，真空干燥洗涤后的滤渣，得到甘蔗渣中的纤维素；(3)在步骤(2)的滤液中加入蒸馏水，静置60-150min后离心分离10-25min，去除上清液，得到的沉淀物为甘蔗渣中的木素；(4)用蒸馏水洗涤步骤(3)的木素，具体洗涤步骤为：在木素中加入蒸馏水，离心洗涤10-25min，过滤，取滤渣；上述洗涤步骤重复2-4次后取洗涤干净的木素，真空干燥，得到甘蔗渣中的木素。
甘蔗渣两级快速热解特性研究
2014年8月农业机械学报第45卷第8期doi ：10．6041/j．issn．1000-1298．2014．08．030甘蔗渣两级快速热解特性研究*张俊姣叶小宁张润禾陆强王体朋董长青（华北电力大学生物质发电成套设备国家工程实验室，北京102206）摘要：利用Py-GC /MS （快速热解-气相色谱/质谱联用）装置进行了甘蔗渣的两级快速热解实验，考察了甘蔗渣一级快速热解的产物分布特性以及一级热解温度对后续二级热解产物分布的影响。
实验结果表明，甘蔗渣低温一级热解产物富含4-乙烯基苯酚（4-VP ），在250ħ热解时4-VP 的选择性最高（相对峰面积百分比高达48.11%），而在300ħ热解时4-VP 的产率最大。
一级热解温度对后续二级热解产物分布有着较大的影响，随着一级热解温度的升高，二级热解产物中左旋葡聚糖（LG ）含量显著增加，而多数其他产物的含量则显著降低；根据产物组成可以判断，300ħ下的一级热解固体产物进行二级热解所获得的生物油，与甘蔗渣直接在500ħ快速热解获得的生物油相比，具有更高的燃料品位。
由此可确定甘蔗渣两级快速热解的应用方式应为：首先在300ħ下进行一级快速热解制备4-VP ，随后对固体残渣在500ħ进行二级热解获得高品位生物油。
关键词：甘蔗渣两级快速热解4-乙烯基苯酚生物油中图分类号：TK6文献标识码：A文章编号：1000-1298（2014）08-0190-07收稿日期：2014-02-15修回日期：2014-04-16*“十二五”国家科技支撑计划资助项目（2012BAD30B01）和国家自然科学基金资助项目（51106052）作者简介：张俊姣，讲师，主要从事生物质高效热解转化研究，E-mail ：zjunjiao@163．com 通讯作者：陆强，副教授，主要从事生物质高效热解转化研究，E-mail ：qianglu@mail．ustc．edu．cn 引言生物质常规中温快速热解液化获得的生物油是一种由水分和数百种有机物组成的混合物，可作为液体燃料或者化工原料应用于不同的领域［1－2］。
甘蔗渣纤维素提取分离技术进展
甘蔗渣纤维素提取分离技术进展∗生瑜;颜荣宾;朱德钦【摘要】Sugar cane bagasse ( SCB ) is abundant, cheap, important renewable resources, high quality fiber is extracted from SCB applied in industrial production is the development direction of contemporary SCB high value using. The cellulose extraction method from SCB raw material was systematically summarized, the influencing factors of SCB cellulose in the process of extraction were analyzed, and SCB cellulose’s application in the adsorbent, high water absorbing resin and textile was introduced. SCB cellulose separation technology should be simple and high - efficient, environmentally friendly and low-cost.%甘蔗渣( sugar cane bagasse,简称SCB)来源丰富,成本低廉,是一种重要的可再生资源,从SCB中提取出优质的纤维素应用于工业生产是当代SCB高值化利用的发展方向之一。
系统地介绍了SCB纤维素提取分离技术、 SCB纤维素提取过程中的影响因素以及SCB纤维素在吸附剂、高吸水树脂和纺织方面的应用,并建议SCB纤维素提取分离技术应向着工艺简单高效、绿色环保、开发成本低等方向发展。
近红外光谱法快速测定甘蔗渣水分和糖分含量
近红外光谱法快速测定甘蔗渣水分和糖分含量
张翠;柴欣生
【期刊名称】《中华纸业》
【年(卷),期】2011(032)022
【摘要】探讨了近红外光谱法快速测定甘蔗渣水分和糖分含量的可行性.基于实验室自制的20个水分和糖分不同含量的甘蔗渣样品,用近红外光谱仪积分球旋转方式在12500～4000cm-1范围内采集相应样品的光谱,利用化学计量学软件建立样品水分和糖分含量与光谱数据之间的相关性模型.结果表明,对原始光谱进行多元散射校正的预处理后,选择9295.8～6098.2cm-和5450.2～4597.8cm-1波数区间,用偏最小二乘法(PLS)和完全交互验证方式建立的校正模型的相关系数R2分别为0.9886和0.9793,交互验证均方差RMSECV分别为2.18和0.463.该方法操作简单、准确性好,适用于生产过程中对甘蔗渣水分和糖分含量的快速测定.
【总页数】4页(P55-58)
【作者】张翠;柴欣生
【作者单位】广东省质量监督制浆造纸产品检验站,广东江门529000;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室,广州510640
【正文语种】中文
【中图分类】TS77;TS724
【相关文献】
1.近红外光谱法快速测定筋骨痛消丸中的水分
2.近红外光谱法对巴戟天药材中水分含量的快速测定
3.近红外光谱法快速测定肉桂药材的水分
4.近红外光谱法快速测定鲜木薯水分的研究
5.近红外光谱法快速测定舒肝解郁胶囊中水分和芦丁含量
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一株固态发酵甘蔗渣产类胡萝卜素脉孢菌的分离鉴定
DOI：10.15906/11-2975/s.20210110一株固态发酵甘蔗渣产类胡萝卜素脉孢菌的分离鉴定骆琴，邓清月，唐森，张鹏”(广西科技师范学院食品与生化工程学院,广西来宾546119)［摘要］本试验于发霉变质的甘蔗渣中分离、筛选得到1株编号为NC2636的产色素菌株。
采用分光光度法对该菌株固态发酵甘蔗渣所产的色素进行定性定量分析。
并观察菌株NC2636的培养特征和显微特征，以及采用ITS序列对比的方法对其进行鉴定。
结果表明:通过分光光度法确定菌株NC2636固态发酵甘蔗渣所产的色素为类胡萝卜素，最大吸收波长为469nm,28益固态发酵6d,色素含量为95.63滋g/g。
菌株NC2636的ITS序列与Neurospora crassa(KR399979)的序列同源性为100%，结合其培养特征和微观形态特征，故将菌株NC2636鉴定为一株粗糙脉抱菌(Neurospora crassa)。
［关键词］粗糙脉孢菌;甘蔗渣;固体发酵;类胡萝卜素;分离鉴定［中图分类号］S816.6［文献标识码］A［文章编号］1004-3314(2021)01-0043-05脉孢菌属(Neurospora)真菌是一类腐生菌,有较强的抗逆性，广泛分布于各种生态环境中，该属真菌易培养且菌体无毒(Gmoser等,2018)。
脉孢菌繁殖能力较强,对营养要求简单,可单独或联合其他菌种发酵多种农副产品生产类胡萝卜素及复合酶制剂，通过发酵也可将农副产品转化为高营养的功能性饲料。
王倩男等(2017)利用好食脉孢菌(N.sitophi-la)发酵醋糟生产类胡萝卜素,色素含量117.68滋g/g,使废弃的醋糟成为功能性饲料。
经脉孢菌高温发酵后，豆粕中胰蛋白酶抑制因子减少,粗蛋白 质及酸溶蛋白含量升高,提高了其饲用价值(郑婷婷等,2015)o王晓杰等(2008冤用好食脉抱菌固态基金项目：2018年度广西高校中青年教师基础能力提升项目(2018KY0702)；2019年国家级大学生创新创业训练计划项目(201911546011)；2018-2020年广西本科高校食品科学与工程特色专业及实验实训教学基地(中心)建设项目(桂教高教［2018］52号)*通讯作者发酵玉米酒糟,其蛋白质组分升高,同时溶解性提高,使其成为一种新型饲料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第26卷,第10期 光谱学与光谱分析Vol 126,No 110,pp1880218832006年10月 Spectroscopy and Spectral Analysis October ,2006 甘蔗渣高沸醇木质素光谱分析与结构测定陈云平1,3,陈瑞强2,程贤 1,33,杨相玺1,吴耿云1,陈耀庭111福州大学材料科学与工程学院,福建福州 35000221中国科学院广州化学研究所,广东广州 51065031闽江学院化学与化学工程系,福建福州 350011摘 要 甘蔗渣高沸醇(HBS )木质素是高沸醇溶剂法制浆过程中得到的高分子材料。
从红外谱图显示,在1700和1328cm -1处存在吸收峰值,说明HBS 木质素存在非共轭羰基作用。
紫外谱图在201nm 处存在n →π3电子跃迁。
表明有较大的不饱和性。
从1H NMR 图谱中看出存在明显的紫丁香基苯和愈疮木基环结构。
实验测定了甘蔗渣HBS 木质素的元素组成和甲氧基含量,并计算得到经典的C 9结构模型。
其结构形式为C 9H 9179O 2158(OCH 3)0175。
其重均分子量测定结果为2674g ・mol -1。
主题词 HBS 木质素;光谱分析;C 9结构模型中图分类号:O63612 文献标识码:A 文章编号:100020593(2006)1021880204 收稿日期:2005208215,修订日期:2005211212 基金项目:中国科学院广州化学研究所纤维素重点实验室开放基金课题(L CL C 220032146)和福建省教育厅科技项目(JB04167)资助 作者简介:陈云平,1975年生,福州大学材料科学与工程学院在读博士研究生 3通讯联系人引 言 甘蔗渣是一种较好的制浆造纸工业原料。
传统制浆方法中都存在黑液排放对水环境造成污染和治理问题[1,2],而把具有潜在利用价值的木质素作为能源烧掉。
采用高沸醇溶剂法,在一定的温度和压力下对甘蔗渣进行蒸煮,分离得到高沸醇(HBS )木质素,可以达到环保的目的,且充分利用了资源。
HBS 木质素灰分低、含糖少[325],较好地保持了木质素原有活性,其应用前景将十分广阔。
把HBS 木质素直接添加到环氧氯丙烷中可制成环氧树脂[6],和异氰酸酯直接反应生成木质素聚氨酯[7],不仅节省了制备环氧树脂和聚氨酯的成本,同时简化了制备工艺。
目前,国内外还没有对甘蔗渣HBS 木质素的结构进行剖析。
利用各种谱图对HBS 木质素进行分析,可以看出其丰富的官能团结构。
为了探讨可能存在的性质特征,首次分析得到了木质素结构相关数据,将有利于甘蔗渣HBS 木质素应用领域的拓展。
1 实验方法与仪器 HBS 木质素制备采用文献所述方法[4]。
红外图谱采用Pekin 2Elmer Spectrum 2000FTIR 光谱仪,K Br 压片法;紫外图谱采用美国FTS System Inc 出品的TU 21800PC 紫外2可见分光光度计,以乙醇为溶剂;核磁共振谱采用德国2瑞士BRU KER 公司的DRX -400型400兆超导核磁共振谱仪测定。
甲氧基用改进的Vieb ck 甲氧基测定仪;分子量测定采用Waters 公司515型凝胶渗透色谱仪,Waters410示差检测器,选用Ultrastyragel 103A 色谱柱,四氢呋喃为流动相;元素分析用德国Heracus CHN 2O 2RA PID 型元素分析仪。
2 结果与讨论211 甘蔗渣木质素红外和紫外光谱分析HBS 木质素的红外光谱如图1所示。
由图可知:1700cm -1附近的峰与传统的非共轭羰基特征峰(1715cm -1)偏差较大;1610～1600cm -1和1520～1500cm -1处出现芳香环骨架振动吸收峰;在1665～1670cm -1是共轭羰基振动吸收峰;在1400～1460cm -1有甲基和亚甲基的C —H 弯曲振动吸收峰[8211]。
1328cm -1左右的峰为紫丁香型或缩聚型愈疮木基苯环骨架振动。
该红外谱图与磨木木质素相似[1]。
解析结果如表1所示。
甘蔗渣中提取的HBS 木质素紫外光谱图(见图2),在201nm 左右的最强吸收为共轭烯键的吸收带[1],说明发生了n →π3电子跃迁,具有较大的不饱和性。
在大于300nm 区域出现宽大的肩峰,这是由于分子中存在共轭体系造成的,可能是芳香环的吸收带。
由光谱分析表明,在甘蔗渣HBS 木质素中存在较多的活泼化学活性基团,具有较好的化学活性。
可通过分子设计对其进一步改性,因而在诸多材料科学与领域有潜在的应用价值。
T able 1 I nfrared 2absorption b ands of b agasse HBS ligninPosition/cm -1Band origin3400—O H stretching 2950C —H stretching1700C O stretching nonconjugated to the aromatic ring 1598CO stretching in conjugated to the aromatic ring1510Aromatic ring vibrations1430Aromatic ring vibrations C —H deformations 1328Aromatic ring vibrations of syringyl and guaiacyl1200C —O stretching of syringyl1160Cabonyl CO1122Aromatic ester 1020C —H and C —O deformation 840Syringyl C —HvibrationsFig 11 IR spectrum of b agasse HBS lignin212 甘蔗渣HBS 木质素1H NMR 分析核磁共振碳谱(见图3)用CDCl 3为溶剂,30℃下测定得到。
木质素样品浓度为100mg ・mL -1。
数据分析结果列于Fig 12UV spectrum of b agasse HBS lignin表2。
可以看出,化学移位δ在618～710区域芳香基作用相当明显;在5150,5130和5110附近的区域有三个中等偏弱的峰,是苯丙烷结构单元各种键合形式的特征峰,表明木质素结构相当复杂。
3190附近的强峰则表明甲氧基含量相当丰富。
在低于210位置有不同峰形且强度较大是脂肪族中的氢引起的[12214],这与木质素苯丙烷结构中丙烷基上发生的一些取代及各种键合有关。
从解析结果可知,甘蔗渣HBS 木质素存在明显的愈疮木基和紫丁香基苯环结构。
同时有β2O 24和β25结构形式,这是木质素最基本的结构特征。
除此之外,各种官能团包括羟基和甲氧基峰形都十分明显。
表现出丰富的官能团特征。
Fig 13 1H NMR spectroscopy of b agasse HBS ligninT able 2 Chemical shift δof1H NMR spectra of masson pine ligninRegion Chemical shift δMaximum chemical shift δTypes of1H nucleus171307126CDCl 3612527130Aromatic region7125261907113Aromatic hydrogens of guaiacyl 6190261256186Aromatic hydrogens of syringyl2512026125Benzylic region6125251505150Hydrogens on C 2αof β2O 24and β21substructures35150251205132Hydrogens on β25and α2O 24substructures 215025120Met hoxyl and major aliphatic region5120241505101Hydrogens on residual sugar4150231954140α2Hydrogens on β2β3195231553193Met hoxyl hydrogens in aromatic moieties3165Met hoxyl hydrogens in aliphatic2150231552174Hydrogens on C 2βof β21and β2βsubstructures42150211602130Hydrogens of acetoxyl region5116020175Nonoxygenated aliphatic region 1110211601126Hydrogens on —CH 2—CH 2—CH 2—and —(CH 2)2—CH —0175211100181Hydrogens on —CH 31881第10期 光谱学与光谱分析213 甘蔗渣HBS 木质素的物理化学性质甘蔗渣HBS 木质素是一种棕色粉末,可溶于1,4-丁二醇、苯酚和碱,但不溶于水,微溶于乙醇。
经元素分析,其C ,H ,O 含量,甲氧基含量及结构模型计算结果列于表3中。
根据经典木质素结构模型的计算方法[15],可以得到甘蔗渣HBS 木质素的C 9结构模型:C 9H 9179O 2158(OCH 3)0175。
甘蔗渣HBS 木质素分布如图4所示。
所得分子量数据列于表4中。
其重均分子量为2674g ・mol -1。
分子量分散度为11504977,表明分子量相对比较集中。
说明木质素在制备过程中键断裂较均匀。
T able 3 E lementary composition and C 92formula of HBS ligninElement Content/%Molecular weight /g ・mol -1Total numberof elementNumber of elementin OCH 3Net number of elementC 9formula C 631001210105125014141849100H 6153110086148112351259179O 281701610001179014111382158N 01721410100105-01050109OCH 3121603110340141-01410175T able 4 Molecular w eight of b agasse HBS ligninName M 3nM P M w M z Poly dispersity HBS lignin177712992674652411504977 3M n :number 2average molecular weight ,M P :peak molecularweight ;M w :weight 2average molecular weight ,M z :Z 2average molecularweightFig 14 Molecular w eight distributionchart of b agasse HBS lignin3 结 论 用高沸点溶剂法可以较好地把木质素从甘蔗渣中分离出来。