木质素提取及其应用研究进展
木质素的综合利用研究进展
１ 制浆黑液治理现状
国 内 外 造 纸 行 业 多年 来 对 造 纸 黑液 的 处 理 主 要 是 致 力 于 废 水 中化 学药 品和 纤维 原料 的 回收 与 综 合 利 用 ， 主要 有碱 回 收 法 、 沉析 法、 学氧化法 、 酸 化 电渗 析 法 、 雾 干 燥 法 、 化 发 电 喷 汽 法、 处理法 、 膜 絮凝 沉 淀法 、 物 法 ， 生 以及 新 兴 的超 声 处 理 光 和
关 键 词 ： 浆 ； 液 ； 质 素 ； 成 ； 分 子 制 黑 木 合 高
木 素 是植 物 骨 架 的 主 要化 学 成 分 。这 种 产量 巨大 、 再生 、 可 可 生物 降解 的天 然 有 机 高分 子 化 合 物 由于 其 结 构 的 复 杂 性 、 大 分 子 的 多 分散 性 以及 物 理 化 学性 质 的不 均 一 性 ， 使得 它 至 今 尚 未得 到充 分 有 效 的 利用 。目前 可 作 为 工 业 原 料 的木 素 主 要 是 造 纸 工 业 的 副产 品 。在 我 国工 业 木 素 每 年 的产 量 约 ５ ０ ０ ０万 ｔ其 ， 中 只 有很 少一 部分 得 到 有 效 利 用 ， 部 分被 排 入 江 河 或被 烧 掉 大 了 。 因此 ， 管 是 从 资 源 的 有 效 利 用还 是从 解 决 环 境 污 染 问题 不 的角度考虑 ， 都使研究利用木素成为具有 巨大经济价值和 深远 社会 意 义 的课 题 。 素 的 综 合利 用 技 术 就 是 以蒸 煮废 液 的 主 要 木
３１ 碱 木质 素化 学品 ．
人 们 将 碱 法 制 浆 黑 液 中 提 取 的碱 木 素 进 行 沉 淀 、过 滤 ， 再 经 过 一 些 有 机 、 机 溶 剂 的 溶 解 后 可 以得 到 纯 木 素 。 由于 它 具 无 有 一 定 的分 散 性 和 粘 结 性 等 物 理 特 性 ， 此 可 直 接 作 为 化 学 品 因 使 用 。 是 由于 国 内从 制 浆 黑 液 中提 取 的碱 木 素 理化 性 能差 异 但 较 大 ， 品 稳 定 性 不 甚 理 想 ， 纯 木 素 化 学 品 的应 用 受 到 了 限 产 使 制 。 目前 ， 工 处 理 后 的碱 木 素 化 学 品主 要 应 用 在 以下 方面 。 加 （） 散 剂 １分 磺 化 后 的碱 木 素 还 可 制 得分 散剂 ， 以 Ｆ Ｃ ２ 催 化 剂 ， 如 ｅ 、 ｕ＋ 为 碱 木 素与 氯 气 、 酸 、 硝 高锰 酸 钾 或 过 氧 化 氢 发 生 氧 化 反应 ， 通 或 过复配 的方法提高其分散性 。如磺化硫酸盐木素与非离子 型表
工业木质素的改性及其作为精细化工产品的研究进展
工业木质素的改性及其作为精细化工产品的研究进展一、木质素资源概述木质素，作为一种普遍存在于植物细胞壁中的天然有机高分子化合物，不仅是植物生长发育不可或缺的组成部分，也是地球上除纤维素之外最为丰富的可再生有机资源之一。
每年全球生物质资源的生产和加工过程中会产生大量的木质素副产品，尤其是在造纸、木材提炼生物燃料乙醇以及林产化工等行业。
据统计，大约占植物干重15至30的木质素，在传统的纸浆与造纸工业中，主要是通过硫酸盐法制浆过程得以分离提取。
木质素的基本结构单元包括愈创木基、紫丁香基和对羟苯基丙烷等酚类化合物，这些单元通过复杂的交联网络结构相互连接，赋予了木质素独特的化学稳定性和难降解性。
正是这种高度稳定的特性使得木质素在未经改性之前难以直接应用于多个领域，尤其是精细化工业生产中。
木质素的有效利用长期以来一直是生物质资源循环利用的重要课题。
随着科技进步和环保意识的提升，研究人员不断探索木质素的高效改性方法，旨在将其转化为有价值的精细化工产品。
通过物理、化学或生物技术手段，如氧化、还原、酯化、磺化、裂解、热解和生物降解等途径，可以改变木质素的原始性质，使其适用于诸如粘合剂、功能填料、碳材料、吸附剂、树脂合成原料、以及高性能复合材料等多种用途。
这样不仅能够减少对化石资源的依赖，还能够实现木质素这一宝贵资源的绿色可持续利用，极大地推动了生物质循环经济的发展。
二、木质素改性技术在这一部分，通常会简要介绍木质素的基本概念、来源以及在工业上的应用前景。
木质素作为一种可再生的天然高分子聚合物，广泛存在于植物细胞壁中，是木质纤维素的主要组成部分之一。
随着生物质资源的可持续利用和环境保护的需求，木质素的高值化利用受到了越来越多的关注。
在这一部分，可以介绍一些传统的木质素改性技术，如物理法、化学法和生物法等。
每种方法都有其特点和适用范围，例如物理法通常包括机械研磨、超声波处理等，可以改变木质素的形态和粒径化学法则通过化学反应引入新的官能团，改善木质素的溶解性或反应活性生物法则利用微生物或酶的作用，实现木质素的选择性改性。
木质素分离及主要物理和力学性能的研究进展
第 2 期第 122-134 页材料工程Vol.52Feb. 2024Journal of Materials EngineeringNo.2pp.122-134第 52 卷2024 年 2 月木质素分离及主要物理和力学性能的研究进展Research progress in isolation ，main physical and mechanical properties of wood lignin周博鑫1，沈姿伶1，江京辉2，漆楚生1*，戴璐1*（1 北京林业大学 木质材料科学与应用教育部重点实验室，北京 100083；2 中国林业科学研究院 木材工业研究所，北京 100091）ZHOU Boxin 1，SHEN Ziling 1，JIANG Jinghui 2，QI Chusheng 1*，DAI Lu 1*（1 Key Laboratory of Wood Material Science and Application （Ministry of Education ），Beijing Forestry University ，Beijing 100083，China ；2 Wood Industry Research Institute ，ChineseAcademy of Forestry Science ，Beijing 100091，China ）摘要：木质素是木材细胞壁的重要组成成分，其吸湿特性、热特性、力学特性等在木材的微宏观尺度相互影响，并对其高值化应用起决定性作用。
本文从分子结构、分离方法、吸湿特性、热特性、力学特性五个方面综述了木材木质素的研究进展。
木材木质素是高异质、不规则的三维网状高分子结构，相比原位木质素，不同分离方法的分离木质素有不同程度的解聚缩合，导致分离木质素分子结构、吸湿性、热特性、力学特性存在差异性。
木材木质素具有近似 S 型等温吸附曲线且存在吸湿滞后现象，平衡含水率在20%（质量分数）以下，可用 BET ，GAB 理论定性描述和定量分析单层水分子吸附量。
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］。
生物降解木质素研究新进展
生物降解木质素研究新进展引言生物降解木质素是一种重要的研究领域，近年来得到了广泛的关注。
木质素是一种常见的高分子化合物，存在于植物细胞壁中，对于植物细胞壁的甲基化、硬化和防腐作用非常重要。
然而，木质素也是造纸和制浆工业中的一种废物，其排放对环境造成了极大的威胁。
因此，研究木质素的生物降解机制，对于保护环境以及开发新的生物转化技术具有重要的意义。
本文将从生物降解木质素的基本概念、研究现状和新进展等方面进行讨论。
生物降解木质素的基本概念木质素是一类多种不同的复杂天然高分子，是植物细胞壁的主要成分之一。
木质素具有高度的三维交联结构，使其在环境中降解变得困难。
然而，许多微生物可以有效地降解木质素，使其成为一个重要的研究领域。
在自然环境中，木质素的生物降解通常是由微生物完成的。
有许多微生物能够分解木质素，包括细菌、真菌、古菌等等。
这些微生物通过产生一系列的酶来分解木质素，最终将其转化为有机酸、乙醇、甲烷等，释放出能量和二氧化碳的。
研究现状通过对木质素都评估处理的细菌、真菌和古菌的研究，发现它们的分解能力是非常强的。
在这些生物中，真菌通常被认为是更有效的木质素降解者。
这些真菌可以分解各种类型的木质素，包括浆木质素和木质纤维素等，同时产生大量的酶和代谢产物。
近年来，生物降解木质素的研究取得了一些新的进展。
其中，最具有开发前景的技术是利用酶来降解木质素。
酶降解木质素的过程相对于微生物处理更加快速和高效。
目前，许多工业和学术实验室正在研究和开发新的生物转化技术，利用微生物和酶降解木质素。
新进展最近的研究结果表明，一种新的微生物——一种称为“棉草芽孢杆菌”的细菌——能够高效地降解木质素，这为开发更高效的木质素生物降解技术提供了新的思路。
棉草芽孢杆菌具有极高的温度和pH值耐受性，在宽广的生态环境中都可以生存。
此外，棉草芽孢杆菌有丰富的酶系统，可以有效地分解木质素，并产生许多有用的代谢产物。
还有，新研究发现，无籽草中一种称为RNA‐1031的微生物也可以高效地降解木质素，并产生一种称为烯丙基酚的抗氧化剂。
木质素相关文献
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摘要：
一、木质素的概述
1.木质素的定义与结构
2.木质素的分布与作用
二、木质素的研究进展
1.木质素的提取与分离技术
2.木质素的化学改性
3.木质素的生物利用度
三、木质素的应用领域
1.环保领域
2.材料领域
3.能源领域
四、木质素的挑战与展望
1.木质素研究中存在的问题
2.木质素产业的发展趋势
正文：
木质素是一种存在于植物细胞壁中的天然高分子化合物，主要由苯丙烷单体通过共价键连接而成。
木质素在全球范围内广泛分布，是植物细胞壁的主要成分，对植物的生长和发育具有重要作用。
近年来，随着木质素研究的深入，人们对其结构和性质有了更深入的了
解。
木质素的提取和分离技术逐渐得到完善，为木质素的应用提供了丰富的资源。
在木质素的化学改性方面，研究者们通过氧化、还原、酯化等方法对木质素进行改性，使其具有更好的溶解性、流动性和生物利用度。
木质素在多个领域具有广泛的应用前景。
在环保领域，木质素可以作为一种生物降解材料，减少塑料污染。
在材料领域，木质素可以作为聚合物基质，制备高性能的复合材料。
在能源领域，木质素可作为生物燃料的生产原料，有助于实现能源的可持续发展。
然而，木质素研究仍面临一些挑战，如木质素的结构复杂、制备过程繁琐等问题。
此外，木质素的生物利用度较低，需要进一步提高。
在未来，随着科学技术的进步，木质素的研究将不断深入，其在各个领域的应用也将得到拓展。
总之，木质素作为一种具有广泛应用前景的天然高分子化合物，其研究价值日益凸显。
厚朴树皮的木质素提取与利用研究
厚朴树皮的木质素提取与利用研究木质素是一种复杂的天然高分子有机化合物，其含量丰富且具有许多优越的性质，因此具有广泛的应用前景。
厚朴树皮是一种被广泛研究和利用的木质素资源，其具有高含量的木质素，可以通过提取和合理利用来开发出更多的产业价值。
厚朴树（Magnolia officinalis）是中国特有的传统中药材，被广泛用于中医药的制药工艺中。
在传统的中药研究中，厚朴树皮被普遍认为有清肝明目、化痰止咳等功效。
然而，随着现代科学技术的发展，人们发现了厚朴树皮中丰富的木质素资源，并对其进行了深入的研究。
木质素主要存在于植物细胞壁中，是一种天然的聚合物。
它们的主要功能是提供植物细胞壁的结构支持和保护。
同时，木质素还具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，这些特性为木质素的进一步开发和利用提供了广阔的发展空间。
提取厚朴树皮中的木质素是实现其利用的首要步骤。
目前，常用的提取木质素的方法有酸碱水解、有机溶剂法、酶解法、超临界流体法等。
这些方法各有优缺点，需要根据具体的目的和要求进行选择。
酸碱水解是一种常用的提取方法，但其对环境有一定的污染，因此需要在提取过程中注重环境保护措施的落实。
有机溶剂法相比之下更为环保，但其提取效率相对较低。
酶解法和超临界流体法则是近年来新兴的提取方法，具有高效、环保等优点，但其应用仍面临一定的技术难题。
提取得到的厚朴树皮木质素可以广泛应用于多个领域。
作为一种高品质的生物基材料，木质素可以用于制备新型纳米材料、生物基复合材料、陶瓷材料等。
利用木质素还可以合成高附加值的有机化合物，如木质素衍生物、芳香剂等。
此外，木质素的生物活性也为其在药物、保健品、化妆品等领域的开发提供了良好的机会。
尽管厚朴树皮的木质素提取与利用研究已经取得了一定的进展，但仍存在一些问题亟待解决。
首先，提取方法需要更加环保、高效，以减少对环境的影响，并提高木质素的提取效率。
其次，需要进一步研究木质素的结构特性与性能之间的关系，以优化其应用性能和产业化开发进程。
木质素的应用研究进展
木质素的应用研究进展木质素的应用研究进展转载2010-01-2908:43:41中国人造革合成革网木质素又称作木素,是自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源,且数量仅次于纤维素,为第二多天然高分子材料[1,2]。
木质素主要源于工业制浆的副废物,由于其自然降解时间较长,排放掉对环境有不利影响。
随环境、资源问题的日益突出,对木质素的充分利用越来越受到人们的重视。
利用木质素的方式概括起来有两种:一是通过化学或生物方法将木质素降解为小分子后用作化一是以大分子形式直接利用,这是目前木质素的主要利用方式。
工原料;木质素广泛存在于植物体中,是复杂的天然芳香族聚合物。
在提取和分离过程中木质素原有结构可能会被破坏,因此确定木质素的准确结构较困难。
通过对木质素碎片的结构研究并结合生物化学解释,认为木质素由多个苯丙烷结构单元组成,结构相似的对羟基肉桂醇、松柏醇或芥子醇的苯氧基偶合,形成一种异质多晶天然高分子聚合物。
研究发现,木质素结构单元之间的联接方式较多且不一致,并且提取木质素的标本不同,其组成与结构也不同。
天然结构中,单元间主要联接方式是β-O-4和α-O-4,约占50%左右;其他有代表性键型是β-5、β-1、5-5等。
1木质素高分子的利用目前木质素主要以大分子形式利用,主要利用其良好的分散性、粘合性和表面活性。
1.1在土木工程中的应用国内和前苏联等国开展了此方面的研究。
源于非木本植物的工业木质素衍生物分子量相对较低,其中木糖成分含量高,适于用作水泥缓凝剂。
卢今怡,郁维新等开展了将木素磺酸盐用于解决混凝土工程中水泥的水化热问题的研究。
1.2在树脂粘合剂合成中的应用木质素可用于制备酚-醛粘合剂,替代部分酚醛,同时改善粘合剂的性能。
木质素用于酚-醛树脂粘合剂制备的方法可分为两类:直接法和改性法。
直接法反应简单,但木质素取代酚醛量较少;而改性法中因改性木质素和其它树脂成分有较好的化学亲合性,木质素取代的酚醛量则增加,制得的木质素胶有较强的交联固化性。
木质素提取及其应用研究进展
掉 ，很 少得 到 有效利 用 【。 ¨
发生高度缩合反应造成的【。 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
溶 剂 （ 和 少量 催 化 剂 共 同作 用 下 ） 或 良好 的溶 解性
据介绍 ，利用硫酸盐木质素或直接利用硫 酸 盐法制浆黑液配置的植物生长刺激剂在苗圃中处 理云杉和松树树苗 ，可 以明显提高苗木移植后的 成活率和生长率。制备的含氮硫酸盐木质素羧基 含量低 ，而羟基和氨基含量增加 ，可提高棉花等
制备的氨氮木质素。木质素分子含有活性集团 ， 具有较强的螯合 ｌ能和胶体性能 ，可与土壤中易 生
缺的重金属元素肥料如铁 、铜 、锌等络合 ，故木
质素可作为有机微量元素肥料使用【。 ９ 】
３１ 作 土 壤 改 良剂 ．３ ．
２１ ０ １年第 ３期
新疆４ ． ／ｒ ５．
７
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 ８ ０ ０ ） ３ ０ ６
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
传统制浆法使用水作为溶剂 ，制浆过程中产 生大量废水， 废水中含有大量的有机物 ，尤其是木 质素 ， 不仅造成环境污染还造成资源的大量浪费。
质素 、乙醇木质素、硫木质素 、酚木质素 、有机
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【原创实用版】
目录
1.木质素的定义与性质
2.木质素的生产与应用
3.木质素的研究进展
4.我国在木质素研究与应用方面的发展
正文
木质素是一种由木质素纤维素分解而来的有机化合物，主要存在于植物的木质部和稻草中。
木质素的物理性质表现为硬度高、耐磨性好、不溶于水等，这些特性使其在木材防腐、造纸、化工等领域有着广泛的应用。
木质素的生产主要通过化学合成和生物技术两种途径。
化学合成方法主要是通过酸碱催化、热解等手段将木质素纤维素分解出木质素。
生物技术方法则是通过基因工程等手段改造微生物，使其能够分解木质素纤维素产生木质素。
木质素的研究进展主要体现在高效生产工艺、新型应用领域和新材料开发等方面。
例如，研究人员通过改进催化剂和反应条件，成功提高了木质素的产率和纯度。
此外，木质素还被发现在环保、能源、医药等领域有着潜在的应用价值。
我国在木质素研究与应用方面也取得了显著的发展。
近年来，我国政府加大了对生物质能源和生物基材料的支持力度，木质素作为其中的重要组成部分也得到了长足的发展。
我国在木质素的高效生产、新型应用等领域取得了一系列重要的科研成果，并且已经初步形成了一定的产业规模。
然而，与国际先进水平相比，我国在木质素的研究和应用方面还存在一定的差距，需要进一步加强研究和创新。
木质素的提取方法及综合利用研究进展
近年来，许多科研人员致力于优化木质素的提取方法。其中，超声波辅助提取 和微波辅助提取因其高效、环保的特性而受到广泛。超声波的空化作用可以加 速木质素与溶剂的混合，从而提高提取效率。而微波则可以通过其热效应使木 质素更容易从木材中释放出来。
除了提取方法，木质素的纯化也是研究的重点。由于木质素在提取过程中常常 与其它物质如纤维素、半纤维素等混合在一பைடு நூலகம்，因此需要进一步纯化以获得高 纯度的木质素。目前，常用的纯化方法包括沉淀法、柱层析、膜分离等。
物理法是通过物理手段如高温、高压或超声波等将木质素从植物细胞壁中分离 出来。物理法的优点是条件温和、对环境友好且提取效率较高，但设备成本较 高。
3、综合利用
木质素的综合利用途径主要包括以下几个方面：
(1)医药领域：木质素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等药理作用，可被用于制备 药物。例如，从松树皮中提取的木质素可以用于治疗慢性肾功能衰竭。
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在黑木耳多糖提取完成后，需要进行综合利用。黑木耳多糖具有广泛的生物活 性，可以应用于医药、保健品、化妆品等多个领域。例如，将黑木耳多糖添加 到药品中，可以用来治疗癌症、肝炎等疾病；将黑木耳多糖添加到保健品中， 可以增强人体免疫力、抗氧化能力；将黑木耳多糖添加到化妆品中，可以起到 保湿、抗衰老的作用。
在未来，随着科技的不断进步和研究深入，木质素的提取方法和综合利用将会 取得更大的突破。例如，可以利用人工智能和大数据技术对木质素的性质和功 能进行预测和分析，开发更加高效和环保的提取方法和综合利用技术。同时， 也可以探索木质素在其他领域的应用，如能源领域等。
5、结论
木质素的提取方法和综合利用研究在医药、农药、兽药、化妆品等领域具有广 泛的应用前景。然而仍存在一些挑战，例如不同来源木质素的结构差异和质量 不稳定等问题。为了推动木质素的应用研究和发展，需要进一步深入研究木质 素的性质和功能，开发高效的提取方法和综合利用技术。
木质素的研究进展
毕业论文( 2012届 )课题名称：木质素的研究进展专业：生物化工工艺2012年3 月目录摘要 (2)Abstract (3)第一章木质素的结构和分类 (4)1.1 木质素的元素组成及结构 (4)1.1.1 木质素的元素组成 (4)1.1.2 木质素的结构 (4)1.2 木质素的化学特性 (4)1.3 工业木质素 (4)第二章木质素的工业应用领域 (5)2. 1 木质素在化肥领域的应用 (5)2. 2 木质素在高分子材料中的应用 (6)2. 2. 1 在橡胶工业中的应用 (6)2. 2. 2 在塑料工业中的应用 (7)2. 2. 3 在聚氨酯工业中的应用 (7)2. 2. 4 在黏合剂方面的应用 (8)2. 3 木质素吸附剂 (9)2. 4 小结 (11)第三章木质素在生物科技方面的发展 (11)3.1 木质素降解菌株和降解酶的研究 (11)3.2 木质素合成的基因调控研究 (13)3.3 其他酶和小分子物质的研究 (14)3.4 小结 (15)第四章展望与总结 (16)参考文献： (17)致谢 (21)木质素的研究进展摘要 :介绍了木质素的来源、元素组成、化学结构及分类 ,综述了木质素在农业、高分子化学及吸附剂领域的研究现状 ,对木质素应用研究的未来趋势行了分析和论。
人类利用木质素已有几千年的历史 ,真正开始研究木质素则是在 1930年以后 ,而且至今木质素还没有得到很好的利用因此 ,有效利用木质素 ,减少环境污染已成为当前研究的热点和难点问题。
目前 ,对木质素的利用已积累了一些技术和方法 ,但利用率不足 10% ,大部仍以废物形式排出 ,污染环境 ,浪费资源。
随着人们对生态环境问题的日益重视 ,木质素的利用将成为人类“可持续发展战略”的一个重要组成部分 ,并形成环保节能、自然资源的综合利用及闭路循环技术等涉及多个方面的一项系统工程。
对生物法处理木质素进行了简要概述，包括微生物降解、生物法酸析提取木质素以及生物法纯化木质素的效果及其研究进展。
木质素的应用研究进展
创木基结构及对羟基本结构，其结构式如图1所示。
这三种结构1 引言木质素（lignin）是一种结构极为复杂的高分子聚合物，其单元的生物形成过程基本一致，都是先由葡萄糖进行芳环化反是构成陆生植物的主要组成部分，大约占陆生植物的生物量总应得到草莽酸，再由草莽酸经反应制备而来。
木质素类聚合物值的30%。
木质素大部分均存在于陆生植物的木质部中，其在自的分子结构非常复杂，因为其不仅是多芳环缩合物，而且是自[1]然界中天然存在的高分子。
因此，尽管对木质素分子结构的研然界中的储量非常大，仅低于纤维素，并且以500亿吨/年的速[2]究非常早也非常多，但是到目前为止木质素的具体分子结构仍度增加。
作为一种天然高分子化合物，木质素是一类非常有价然没有得到确证。
近年来，得益于化学分析技术的快速发展，值的可再生资源，尽管其储量非常的丰富，然而利用率却很科研工作者已提出了关于木质素结构的数十种模型，其中通过低。
绝大部分的木质素经浓缩后燃烧，作为低值燃料进行应[3]计算机分子模拟得出的结构模型更为合理，也和真实结构更为用，或者直接便以“黑液”的形式排放到江河湖泊中，这样的接近。
话既是对有用资源的浪费，又会对地表及地下水源造成严重的[4-6]污染。
木质素最初的使用形式是木质素盐，其是作为阴离子表面活性剂进行使用的，其分子结构中既有疏水基团又有亲水基团。
然而由于受到自身结构特征的限制，其表面活性并不是很图1 木质素分子结构的三种基本单元高，因其也限制了木质素的应用。
为了提高木质素聚合物的表3 木质素表面活性剂的应用3.1 在混凝土中的应用面活性，进而拓展其应用范围，科研工作者开始研究如何对木目前国内外均广泛采用木质素磺酸盐作为混凝土减水剂，质素的化学结构进行改性。
目前主要的改性措施是通过磺甲基其具有强度高、缓凝、坍落度损失低等优势，其综合性能已能化、氧化、羟甲基化、胺化等化学反应在木质素的分子结构中引入其他的亲油或亲水基团，将其制备为铵盐、钾盐、钠盐、够和工业上所广泛应用的萘系减水剂相媲美，这实现了木质素铬盐及非离子表面活性剂化合物。
微生物酶解木质素的研究进展
微生物酶解木质素的研究进展木质素是植物细胞壁中的一种关键组分，由于其坚硬的结构和高度的抵抗性，对于生物高效的利用一直是一个难题。
微生物酶解木质素是一种有效的途径，可以将其转化为有用的化学品、生物能源等，对于提高可持续生产和环境保护等方面具有广泛的应用前景。
本文将从微生物酶解木质素的产物、酶学机制、应用前景等方面进行论述。
一、微生物酶解木质素的产物微生物酶解木质素通常可以产生多种木质素单体和多酚化合物，这些产物在生物能源、化学品、医药等方面具有广泛的应用前景。
典型的产物包括：单体的糖苷、芳香族化合物和羟基化产物（如羟基苯甲酸、羟基苯乙酸等）、酚类产物（如2,6-二甲基苯酚、2-甲基-1,4-苯二酚等）、酮类、甲酰基产物等。
同时，微生物酶解木质素还能转化为乙醇、氢气等生物能源，这些产物都有很高的经济价值和环境意义。
二、酶学机制微生物酶解木质素的酶学机制比较复杂，涉及多种不同的酶类和协同作用。
其中，laccase酶是对木质素的氧化解聚最具代表性的酶类之一，可以将木质素分解为较小的单体和多聚体的氧化产物。
另外，极微生物产生的黑汁酸酶（dark fermentative acidogenic bacteria）可以将木质素通过酸解作用转化为醋酸、甲酸和氢气等物质，这些产物是开展糖醇生产和生物能源开发的重要原料。
目前，在酶学机制的深入研究中，同时也有多种基因工程技术和合成生物学技术的应用，为生产高效酶和构建全新的木质素酶解系统提供技术支持。
三、应用前景微生物酶解木质素的应用前景非常广泛，具体表现在以下几个方面。
1. 生物能源方面：随着生物燃料的发展和需求的增加，微生物酶解木质素所产生的乙醇、氢气等生物能源成为了替代石化能源的有力选择，具有很好的经济效益和环境效益。
2. 化学品方面：微生物酶解木质素所产生的多重羟基产物、酚类产物等都是重要的有机化学品原料，可广泛应用于高性能涂料、聚合物等化学品的生产与加工等领域。
木质素的应用研究现状与进展_秋增昌
木质素的应用研究现状与进展秋增昌，王海毅（陕西科技大学造纸工程学院， 陕西， 咸阳， ７１２０８１） 摘 要：简要地描述了在制浆造纸行业中木质素结构的研究进展，并比较详细的介绍了木质素工业应用的研究现状。
从制浆废水中提取的木质素及其衍生物在农业、石油化工、水泥及混凝土工业、塑料和高分子材料等工业中有着很广泛的应用。
指出作为仅次于纤维素产量的木质素有望成为未来世界比较有影响力的一种可再生资源。
对制浆废液中的木质素进行综合利用能在一定程度上减轻造纸工业的污染。
关键词：制浆黑液；木素衍生物；表面活性剂；增强剂；助留剂；塑料 中图分类号：ＴＳ７９ 文献标识码：Ａ木质素（简称木素ｌｉｇｎｉｎ）与纤维素及半纤维素共同形成植物体骨架， 是自然界中在数量上仅次于纤维素的第二大天然高分子材料。
每年都以６００万亿ｔ的速度再生， 因而是极具潜力的可再生资源。
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５ ０００万ｔ左右的木质素副产品，但迄今为止， 超过９５％的木质素仍然主要作为工业制浆的废弃物，随废水直接排入江河或浓缩后烧掉，绝少得到高效利用。
从制浆废液中提取出的木质素分子量在几百到几百万之间，且具有显著的多分散性，不溶于水，具有良好的物理、化学性能，如阻燃、耐溶剂性能，良好的热稳定性能。
木质素一般以碱木素形式存在，而碱木素是重要的化工原料，开展化学综合利用，对造纸厂黑液治理有重要意义。
造纸黑液的排放不仅造成资源的很大浪费， 同时又污染环境， 对其进行综合开发、利用对经济的发展和环境保护都具有现实意义。
随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻，天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视，环境、资源问题日益突出，对木质素的综合高效利用也受到人们的重视。
世界上发达国家都把木素资源利用作为跨世纪的研究课题。
１ 木质素的结构研究１．１ 木质素的结构特征木质素是结构复杂的芳香族天然高分子聚合物，具有三维网状空间结构，含有多种功能基，木质素结构单元之间的联接方式较多且位置不同，具有潜在的反应性能和反应点，因此可对其进行化学改性，开发木素型化工材料。
植物木质素合成调控及基因工程研究进展
植物木质素合成调控及基因工程研究进展植物的木质素合成及其调控机制一直是植物生物学和木质素工程领域的研究热点。
木质素是一类复杂的天然高分子化合物，广泛存在于被子植物的木质部分，起到支撑和保护植物身体的作用。
木质素的结构主要由苯丙烷类单体组成，诸如苯丙烷醇、苯丙醛和苯丙烯等。
植物木质素的合成涉及到众多的酶和基因，下面将对木质素的合成调控机制及相关基因工程研究进展进行综述。
1. 木质素合成途径植物木质素的合成途径主要包括苯丙烷类单体的生物合成和连接反应两个过程。
苯丙烷类单体的生物合成主要涉及到苯丙氨酸途径和多个酶的催化作用，最终生成苯丙烷类单体。
连接反应则是将苯丙烷类单体聚合为多聚体木质素。
植物木质素合成受到复杂的调控机制影响，主要包括转录调控、翻译调控和后转录调控等。
转录调控是指通过转录因子的活化或抑制来调控木质素合成相关基因的表达。
诸如MYB，NAC和bHLH等家族的转录因子在木质素合成中起到重要的调控作用。
翻译调控则是通过调控已合成的蛋白质的表达水平来影响木质素的合成。
后转录调控主要指通过微小RNA和长链非编码RNA对木质素合成相关基因进行调控。
3. 基因工程研究进展基因工程技术是研究植物木质素合成及调控机制的重要手段。
通过基因工程技术可以修改植物的木质素合成途径和调控机制，从而提高木质素的产量和质量。
一些研究表明，通过调控木质素合成关键基因的表达水平，可以增加植物木质素的产量。
过表达木质素合成途径中的关键酶基因，可以显著增加植物的木质素含量。
通过改变转录因子对木质素合成相关基因的调控，也可以提高木质素的合成。
在拟南芥中，通过过表达MYB46转录因子，可以增加木质素的合成。
基因工程技术还可以利用外源基因技术和基因靶向技术对植物进行改造。
通过导入外源基因，可以增加植物的木质素含量和改善木质素的质量。
基因靶向技术则是通过CRISPR/Cas9等技术来精确编辑植物基因组，从而改变木质素合成相关基因的表达，以实现对木质素合成和调控的精确控制。
植物木质素合成调控及基因工程研究进展
植物木质素合成调控及基因工程研究进展植物木质素是一种具有特殊结构和功能的复杂有机化合物，主要存在于植物的细胞壁中，对于植物的生长发育和抗逆能力具有重要的作用。
木质素的合成调控及基因工程研究旨在揭示木质素生物合成途径、调控机制，以及利用基因工程技术调控木质素合成，从而改善植物的品质和抗逆能力。
木质素合成途径是一个复杂的生物合成途径，涉及多个酶的作用和多个中间产物的生成。
目前已经通过生理学、生化学和遗传学等方法逐步揭示了木质素合成途径的主要步骤和调控机制。
木质素的合成主要通过苯丙烷途径进行，在此途径中，香豆酸被酚氧化酶催化生成对羟基苯丙烷，再由羟基化酶催化生成双羟基苯丙烷。
随后，双羟基苯丙烷通过化氧酶、过氧化酶等酶的作用，最终转化为木质素。
一些转录因子如MYB46、MYB83、NAC等也参与了对木质素合成途径的调控。
木质素的合成调控研究不仅揭示了木质素合成的分子机制，而且为利用基因工程技术调控木质素合成提供了理论基础。
目前，已经使用基因敲除、基因过表达、RNA干扰等技术对木质素合成酶和调控因子相关基因进行了研究。
通过基因敲除MYB46基因，研究人员发现MYB46在木质素合成途径中起到关键的调控作用，敲除该基因后，植物的木质素含量显著降低。
还利用RNA干扰技术抑制一些木质素合成酶相关基因的表达，进一步验证了这些基因在木质素合成中的功能。
基因工程研究是利用现代生物技术手段对植物基因进行人为干预和改造的研究。
通过基因工程技术调控木质素合成，可以提高植物的抗逆能力和经济价值。
可以通过基因转导技术将一些抗逆基因导入到植物中，增强植物的抗逆能力，提高其在恶劣环境下的生存能力。
还可以通过基因转导技术调控木质素合成酶相关基因的表达，从而改变木质素的合成和积累，提高植物的木质素含量和质量。
木质素的功能化与应用研究进展
木质素的功能化与应用研究进展木质素是一种在植物细胞壁中存在的复杂有机化合物，具有广泛的功能和应用。
近年来，人们对木质素的功能化与应用进行了深入研究，并取得了一系列重要进展。
首先，木质素的功能化研究主要集中在提取和分离纯化木质素以及改善木质素的性质和功能两个方面。
提取纯化木质素是为了进一步深入研究木质素的结构与性质，为其功能化应用提供基础支撑。
改善木质素的性质和功能则是为了扩大其应用范围和增强其性能。
目前，常用的功能化方法主要包括酸碱法、酶法、氧化还原法和化学改性等。
通过这些方法，我们可以调控木质素的结构，提高其溶解性、降低分子量、改善热稳定性等，从而为其应用于材料、化工、医药以及环境领域提供更多可能性。
其次，木质素的应用研究主要集中在材料科学、化学合成、医药和环境治理四个方面。
在材料科学领域，木质素被广泛用作增强材料、复合材料和聚合物材料的添加剂，以提高材料的力学性能、热性能、防火性能等。
在化学合成领域，木质素常用作原料或催化剂，参与各种有机合成反应，例如多糖、生物羟基磷酸酯以及荧光染料的制备等。
在医药领域，木质素被发现具有良好的抗氧化、抗菌、抗病毒和抗肿瘤等活性，因此被广泛应用于药物的研发和制备。
在环境治理领域，木质素可用于废水处理、土壤改良和土壤重金属污染修复等方面，因为其具有良好的吸附能力和解毒作用。
另外，近年来，越来越多的研究关注于利用生物技术手段提高木质素的产量和提高其功能。
通过基因工程和遗传改良等手段，可以调控植物合成木质素的相关基因表达，从而实现高产和改良木质素的结构与性质。
同时，利用生物技术还可以合成新型的功能化木质素分子，为其在材料、医药和化学等领域的应用提供更多可能性。
综上所述，木质素的功能化与应用研究取得了良好的进展。
通过提取和分离纯化以及改善木质素的性质和功能，我们不断扩大木质素的应用范围和增强其性能。
尤其是在材料科学、化学合成、医药和环境治理领域，木质素显示出巨大的潜力。
植物木质素合成调控及基因工程研究进展
植物木质素合成调控及基因工程研究进展1. 引言1.1 研究背景木质素是植物细胞壁中最重要的组成成分之一，它在保护植物以及提供机械强度和导水导营养方面起着至关重要的作用。
木质素的合成调控过程涉及到多个酶和基因的协同作用，其中包括苯丙酮途径、羟基苯丙烯途径等。
随着人类对可再生能源和生物材料的需求不断增加，植物木质素的合成调控研究变得更加重要。
传统的木材加工方法往往会消耗大量的能源并产生大量的废弃物，而利用基因工程技术来调控植物木质素的合成，则可以使得木材的生产更加高效、环保和可持续。
对木质素合成调控及基因工程研究的推动将有助于提高木材品质、降低木材生产成本，同时也为开发新型生物材料和生物能源提供了重要的科学支撑。
随着生物技术的不断进步，木质素合成调控的基本原理和关键技术也逐渐得到深入研究，为未来木质素合成调控领域的发展奠定了坚实的基础。
1.2 研究意义木质素是植物细胞壁中最主要的组成部分之一，对植物的形态结构和生长发育起着至关重要的作用。
木质素合成调控及基因工程研究通过对木质素形成的调控和改造，可以有效提高植物的木材品质、抗病性和逆境适应能力，为生物能源和可持续资源利用提供了重要的理论和实践基础。
在当前全球资源日益枯竭和气候变化日益严重的背景下，开展木质素合成调控及基因工程的研究具有重要的意义。
通过深入研究木质素合成调控的基本原理、关键基因和途径，探索其研究方法和应用前景，进一步提高植物木质素合成效率，促进木质素生物合成领域的发展，为植物资源的利用和再生资源工程化的发展提供理论支持和实践依据。
这不仅能够满足人们对生物质资源的需求，也可以促进环境可持续发展，为人类社会的可持续发展建立更加坚实的基础。
2. 正文2.1 木质素合成调控的基本原理木质素是植物细胞壁中的主要成分之一，其合成调控是植物生长和发育的重要过程。
木质素的合成过程主要发生在细胞壁的次生生长阶段，其基本原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 首先是苯丙氨酸的生物合成：苯丙氨酸是木质素合成的起始物质，其生物合成途径主要包括酚氧化酶途径和非酚氧化酶途径。
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。
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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。
石灰法蒸煮液的成分主要为Ca(OH)2，烧碱法蒸煮液的成分主要为NaOH，而硫酸盐法蒸煮液的成分主要为NaOH和Na2S。
石灰法和烧碱法主要适用于草类原料，硫酸盐法既可蒸煮草类原料也可蒸煮木材原料。
另一种方法是亚硫酸盐法，亚硫酸盐法使用亚硫酸盐(钙、镁、钠、氨的亚硫酸盐) 药液,在130℃～140℃下加热蒸煮植物原料。
根据蒸煮液pH 值的不同，此法又分为酸性亚硫酸盐法(pH 值1.5～2) 、亚硫酸氢盐法(pH值4～5)、中性和碱性亚硫酸盐法(pH值10～13.5)几种[4]。
传统制浆法使用水作为溶剂，制浆过程中产生大量废水,废水中含有大量的有机物，尤其是木质素，不仅造成环境污染还造成资源的大量浪费。
传统方法提取的木质素多以木质素盐的形式存在，木质素的纯度不高，不利于木质素的深度加工利用。
传统方法大量使用含有硫的催化剂，在反应中,生成的SO2或H2SO4很容易造成环境污染和对反应设备的腐蚀[5]。
传统制浆造纸行业所带来的巨大污染正在被各国所认识，传统制浆方法正在被新型的无污染(或低污染)的制浆方法所取代。
有机溶剂提取木质素制浆法有其无与伦比的优点。
该法是利用有机溶剂(或和少量催化剂共同作用下)良好的溶解性和易挥发性,达到分离、水解或溶解植物中的木质素，使得木质素与纤维素充分、高效分离。
生产中得到的纤维素可以直接作为造纸的纸浆；而制浆废液可以通过蒸馏法来回收有机溶剂,反复循环利用，整个过程形成一个封闭的循环系统，无废水或少量废水排放，以纯化木质素，得到的高纯度有机木质素是良好的化工原料，也为木质素资源的能够真正从源头上防治制浆造纸废水对环境的污染，是一种“绿色环保”的制浆技术；而且通过蒸馏，可大规模开发利用提供了一条新途径，避免了传统造纸行业对资源的大量浪费[6]。
19世纪末就有人提出利用乙醇提取植物原料中的木质素来生产纸浆，而对有机溶剂法提取木质素制浆的深入研究则是20世纪80年代才兴起的。
中国对有机溶剂法制浆技术的研究起步较晚，但发展很快;美国、加拿大、德国等国在这方面进行了深入的研究，做了不少工作，也取得了很大的成就[7]。
3 木质素的应用木质素的利用始于19世纪，早在19世纪80年代，从亚硫酸钙制浆厂废液中提取的木质素磺酸盐就已用作皮革鞣剂和染料添加剂。
目前在国外利用木质素生产的产品很多，我国近年来将木质素经过改性，使其在农林、石油、冶金、染料、水泥和混凝土工业及高分子材料工业上的应用已取得了较好的经济效益和社会效益。
3.1 木质素在农林业中的应用木质素分子结构中含有多种活性基团，在土壤中被微生物缓慢降解后可转化为腐殖质，对土壤脲酶活性有一定的抑制作用，能促进植物生长，可改良土壤，在肥料和农业领域的应用研究已引起关注。
3.1.1 作植物生长刺激剂据介绍，利用硫酸盐木质素或直接利用硫酸盐法制浆黑液配置的植物生长刺激剂在苗圃中处理云杉和松树树苗，可以明显提高苗木移植后的成活率和生长率。
制备的含氮硫酸盐木质素羧基含量低，而羟基和氨基含量增加，可提高棉花等作物产量80%以上[8]。
3.1.2 作肥料在木质素肥料中以氮肥应用最为广泛，根据固定的元素含量的不同，可将含氮木质素分为氨氮木质素和含氨木质素。
由于含氨木质素含氮量较低，所以目前研究得最多的还是由氧化氨解法制备的氨氮木质素。
木质素分子含有活性集团，具有较强的螯合性能和胶体性能，可与土壤中易缺的重金属元素肥料如铁、铜、锌等络合，故木质素可作为有机微量元素肥料使用[9]。
3.1.3 作土壤改良剂利用硫酸盐法处理制浆黑液，将得到的氨化硫酸盐木质素作为土壤改良剂，可用来改良紧密、含盐和被腐蚀的土壤，使土壤产生团粒结构，进而改变土壤的水份特性，还可以促进磷、氮、镁等的肥效，尤其是使用磷肥时，由于木质素具有螯合性，因此使用木质素基土壤改良剂能有效防止磷肥固着在土壤上，显著地提高肥效[9]。
3.1.4 作饲料添加剂及实用菌营养剂来自制浆黑液的硫酸盐木质素含有少量的糖类、蛋白质、脂肪及钙、铁、锌、锰等为动物代谢所必须的营养元素，因此可用作动物饲料添加剂。
培养食用菌时其生长过程中需要碳源，在化学制浆过程中木质素的一些化学键被打开，因此黑液中的木质素有利于食用菌的吸收[10]。
3.2 木质素在石油工业中的应用3.2.1 稠油降粘剂黑液中的碱木质素及其降解产物为活性物质，可降低油水的界面张力。
稠油与黑液可形成乳状液，降低了稠油的粘度，使稠油易于采出。
黑液的粘度大于水，在驱油过程中可降低水油的流度比，且黑液的表面张力低于水，对地层岩石有良好的湿润性，这些都是提高石油采收率的有利因素[11]。
3.2.2 高温调剖剂草浆黑液中含有一定量的碱木质素，而碱木质素分子上的酚型结构基团可与甲醛反应，生成类似于酚醛树脂的产物，可作为高温调剖剂，用在蒸汽开采石油中可提高蒸汽的驱扫效率[12]。
3.2.3 油水混凝剂碱法制浆黑液提取的碱木质素与酚醛反应可制取木质素酚醛树脂，再与通过油脂水解制得的皂化物进行复配，可制成油膏状黑褐色的油水混凝剂。
此产品是一种优良的乳化剂和表面活性剂，可用作输油管道的清洗剂、油田采油的稠油降粘剂及注水乳化剂等，以增加采油量[13]。
3.2.4 双效堵水剂在注水采油中，为了控制油田含水上升速度，减少油井的产水量，增加产油量，可用化学堵水技术封堵出水层。
当草浆黑液用酸酸化时，碱木质素生成不溶性沉淀物。
同时，硅化物生成胶状物沉淀。
黑液中的碳酸钠在加酸过程中又可生成CO2，在黑液中产生泡沫。
沉淀物的封堵作用和泡沫的Jamin效应，可以改变非均质地层中的渗透规律，起到良好的堵水效果[14]。
3.2.5 泥浆降滤失剂将碱法造纸黑液浓缩至固体含量(质量分数) 为35%左右，与甲醛、苯酚和亚硫酸钠按一定质量比混合，在一定温度下反应一定时间后，以低于60℃的温度干燥、研磨，可制得通用型钻井泥浆降滤失剂，再与适量六次甲基四胺复配，制得性能较优的降滤失剂，具有抗钙、抗盐和耐高温的性能[4]。
3.3 木质素在水泥及混凝土工业中的应用3.3.1 混凝土减水剂混凝土施工时加入少许减水剂即可明显改善其操作性能，用很少的水即可建造优良的混凝土结构。
目前国内用黑液木质素制减水剂的方法有3种：(1)化学改性法，即在木质素中引入或改变其活性基团，使其与单体接枝共聚；(2)复配法，即通过机械混合方法，将不同的物质或外加剂均匀地混合为一整体；(3)联合法，即采用化学改性和复配相结合的方法。
通过这些方法制得的减水剂均具有较高的减水性和良好的透气度，且对水泥的凝固无不良影响[15]。
3.3.2 化学灌浆材料亚硫酸盐纸浆废液内含有木质素磺酸盐，与铬盐反应生成稳定的木质素凝胶体，这种木质素凝胶体可用于软弱地基的加固和防渗堵漏。
在基础灌浆或帷幕灌浆中，浆液耗量大，要求原材料成本低、固化物凝胶能堵水且有一定的强度，木质素刚好具备这些优点。
木质素浆材对固沙和控制流沙还有独特的能力，经木质素浆材处理后的基础和断层帷幕不但能增强其耐水性和不透水性，同时还起到了加固补强的作用，从而可提高大坝和建筑物基础的抗渗、抗形变和抗破坏力的能力[16]。
3.4 木质素在高分子材料中的应用3.4.1 橡胶补强剂木质素由于分子间存在着较强的氢键，在橡胶中可以以类似于炭黑的颗粒存在，木质素中的羟基可与橡胶中的电子云形成氢键，从而表现出良好的补强能力。
目前，通过适当的改性方法和加工工艺，木质素在丁腈橡胶、天然橡胶等许多橡胶中都已达到或明显超过了炭黑的补强水平。
在实际应用中也证明由木质素补强的外胎其耐磨性能比用碳黑补强的标准轮胎提高了15%，且能增加轮胎中帘线与橡胶之间粘合的稳定性[17]。
3.4.2 聚烯烃及橡胶的填料在塑料中填充木质素不仅可使塑料尤其是乙烯共聚物具有良好的力学性能，而且本身可被光、氧和微生物分解，使塑料具有较强的降解性。
硫酸盐木质素在碱液中与各种橡胶共沉时其均匀性高，与碳黑及其他填充剂相比，可得到体积质量轻，透明度高，伸长度、抗张强度、撕裂度都较大的橡胶[12]。
另外，木质素在合成树脂中还可以替代部分或全部的苯酚以合成不同性能与用途的树脂，还可与甲醛、康醛、环氧丙烷等原料合成不同性能的树脂。
4 结语木质素这种高分子生物纳米材料，具有很大的比表面积，出现了一些普通材料所不具有的新性质和新功能。
同时，木质素作为一种天然高分子有机化合物合物，其可再生性对环境保护和资源利用有重要的意义。
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