含乙酸木质素的聚氨酯的合成及其特性的研究

对来自乙酸法制浆废液的木质素进行了提取和纯制,并采用红外光谱和GPC研究了乙酸木质素的结构和分子质量。以乙酸木质素代替部分聚乙二醇合成了聚醚型聚氨酯,采用TGA、DSC和拉伸实验对乙酸木质素合成的聚氨酯(PU)进行了热性能和机械性能的研究。结果表明：乙酸木质素具有典型的聚多元醇结构,虽然有部分被乙酰化,但它具有很好的溶解性,而且分子质量较高;用木质素作原料合成的PU与典型的纯PEG型PU相比,木质素的添加使PU的玻璃点转变温度(t)升高和在600℃以下的分解百分率下降,说明以乙酸木质素为原料的PU高分子具有较好的耐热性能;同时,添加乙酸木质素的PU的强度和伸长率与纯PEG型PU相比有所下降,而且随木质素含量增加有一定程度的下降,说明乙酸木质素的加入对PU的强度有一定的影响。     

乙酸木质素基聚氨酯硬泡的制备与性能

将乙酸制浆法废液中的木质素进行提取和精制,采用红外光谱(FTIR)、31P-NMR谱和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构进行表征,并利用乙酸木质素、聚醚多元醇和甲苯二异氰酸酯在发泡剂和催化剂的条件下合成聚氨酯硬泡。采用TG、DSC和压缩测试对聚氨酯硬泡的热学和力学性能进行研究,并用扫描电子显微镜观察聚氨酯硬泡的泡孔结构。结果表明:乙酸木质素作为多羟基聚合物,可以部分代替聚醚多元醇和异氰酸酯发生反应制备聚氨酯材料;当乙酸木质素添加量为5%时,聚氨酯硬泡的压缩强度达到1.325MPa,比未添加木质素的泡沫高出约63%,此时的压缩模量也达到0.181MPa;随着乙酸木质素添加量增加,乙酸木质素基聚氨酯硬泡的最快分解温度下降,而玻璃化转变温度没有明显升高;乙酸木质素基聚氨酯硬泡泡孔平整均匀。     

磺甲基化乙酸木质素制备农药分散剂及其性能评价

用不同质量分数乙酸对乙酸木质素(AAL)进行分级,得到不同相对分子质量的4个级分(AAL-1～AAL-4)。通过磺甲基化改性,以AAL-1～AAL-4为原料,制得不同相对分子质量的磺甲基化木质素(SML)样品SML-1～SML-4;以AAL-2为原料,添加不同用量的无水亚硫酸钠制备不同磺酸基含量的磺甲基化木质素SML-A～SML-D,并将其作为农药分散剂,制备40%腈菌唑可湿性粉剂(WP),探讨了SML相对分子质量和磺酸基含量对40%腈菌唑WP应用性能的影响。研究结果表明：当SML的重均相对分子质量从5 768提高到13 964,腈菌唑悬浮率从72.68%升至83.69%,润湿时间从45 s升至62 s;当磺酸基从0.51 mmol/g增加到1.78 mmol/g,腈菌唑悬浮率从73.56%升至84.86%,润湿时间从72 s降至57 s。随着相对分子质量和磺酸基含量提高,40%腈菌唑WP悬浮液分散相的平均粒径降低,分散性较好;但过高的相对分子质量反而使腈菌唑悬浮率下降。     

木质素磺酸盐电化学氧化的低相对分子质量产物的初步研究

用PbO2电极在碱性条件下进行木质素磺酸盐电氧化降解研究,温度25℃,电流密度50~70 mA/cm2,电压0.8~2.0 V。电氧化产物经分离,用高效液相色谱分析。结果表明,木质素磺酸盐电氧化降解为香兰素、紫丁香醛、丁香酸、对羟基苯甲醛、苯乙酮、苯甲酸等6种低相对分子质量化合物。     

氧漂过程中脱木质素与木质素氧化之间定量关系的研究

对氧碱漂白过程中木质素氧化进行定量分析,分析方法是基于氧化前后高锰酸钾消耗量的变化。该方法对溶出残余木质素的氧化结果分析发现其呈明显3个阶段：第一段木质素氧化的当量电荷数约4～5／木质素单元;木质素总氧化电荷数大约为9／木质素单元。这些数据以及甲氧基的脱除（75％）均表明：木质素的氧化不仅发生在酚型木质素单元,同时也发生在非酚型结构单元上。只有第一阶段氧化反应是木质素与氧气直接反应,而在第二、三阶段主要是协同氧化作用,氧化反应过程中产生的活性氧基团扮演了一定角色。通过对低浓度针叶材硫酸盐浆的氧漂研究发现：当卡伯值下降一半（25．4至13．4）时平均每个木质素单元氧化3当量电子,氧漂后的纸浆中仍然有大量未被氧化的残余木质素。定量地证明了在氧漂过程中木质素氧化是脱木质素反应的实质。     

乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木木质素吸附纤维素酶的影响

以杨木为原料,采用乙酸预处理制备低聚木糖后,对固体残渣进行亚硫酸盐预处理移除木质素,以提高杨木纤维素的酶解效率,但该两步预处理对杨木木质素结构及其非生产性吸附酶的影响仍不明确。笔者考察了乙酸-亚硫酸盐两步预处理对杨木酶水解率、木质素结构和木质素理化性质的影响,探讨了该两步预处理对杨木木质素吸附及脱附纤维素酶的特性。结果表明,两步预处理后杨木残渣中木质素含量减少,当酶添加量为20 FPU/g干物质量时,纤维素水解得率从32.4%增加到67.1%。乙酸-亚硫酸盐预处理后木质素(AA-AS-lignin)的Zeta电位、疏水性及分子量减小,而其紫丁香基与愈创木基结构单元数量比值S/G、酚羟基及硫元素的含量增加。相比未预处理的木质素(BM-lignin),AA-AS-lignin对纤维素酶水解的抑制率从1.0%增加到16.5%。AA-AS-lignin对纤维素酶的吸附增强,结合强度从24.7 mL/g(BM-lignin)增大到72.1 mL/g。乙酸-亚硫酸盐预处理降低了木质素对纤维素酶的脱附能力,纤维素酶的脱附回收率从61.1%降低到28.8%,且相较于BM-lignin,结合在AA-AS-lignin上的纤维素酶的水解活力较低。研究结果可指导乙酸-亚硫酸盐预处理后杨木的高效纤维素酶水解,为实现杨木的多组分转化利用提供了新思路。     

响应面优化酶解木质素酚化工艺研究

利用响应面法分析碱性条件下木质素酚化工艺中,木质素取代量、酚化时间、酚化温度、催化剂用量对响应值酚羟基含量的影响,以及各因素之间的交互作用,在给定的条件范围内,建立了各因素与响应值之间的数学模型,优化得到木质素酚化的理想工艺:木质素取代量达到63%,酚化温度为109℃,酚化时间为1.4h,催化剂用量为苯酚用量的3.4g。在此条件下,其酚羟基含量可达4.498mmol/g。分析等高线图及响应曲面图详细描述了各个因素之间的交互关系,得出各个因素的影响主次顺序为酚化温度>酚化时间>催化剂用量>木质素取代率;各因素交互作用中,酚化温度与酚化时间的交互作用对酚羟基含量影响最显著。     

木质素的电化学氧化

利用离子交换膜的选择透过性和直流电场作用手MAE技术是处理草浆黑液的一种可选方法，其结果表明MAE对黑液中的有机物具有一定的氧化作用，能使木质素中的芳环被氧化而找开。     

膦腈环核腰果酚环氧树脂的制备及表征

以腰果酚、六氯环三磷腈(HCCP)为原料,利用NaH作为缚酸剂制备了膦腈环核六取代腰果酚(HCPP),并采用H_2O_2/HCOOH体系对HCPP进行环氧化反应得到膦腈环核腰果酚环氧树脂(EHCPP),实验优化了EHCPP的合成条件,并采用FT-IR和~1H NMR对中间产物HCPP和最终产物EHCPP进行了分析和表征。实验结果表明:EHCPP较佳合成条件为以腰果酚的双键为基准,n(双键)∶n(甲酸)=1.0∶1.0,n(双键)∶n(H_2O_2)=1.0∶1.8,催化剂TsOH添加量为1%(以HCPP质量为基准),反应温度65℃,反应时间6 h;此条件下得到的产物EHCPP环氧值为4.1 mmol/g。FT-IR和~1H NMR分析结果表明:实验得到的HCPP和EHCPP的结构与预期结构基本相符。     

木质素电氧化的影响因素研究

木质素是天然高分子聚合物，具有一定的化学反应惰性。本文率先研究草类木质素在膜助电解时的电化学氧化作用。其结果表明：膜助电解对黑液中的有机物具有一定的氧化作用，能使木质素中的芳环被氧化而打开；同时木质素的氧化作用与施加的电压、阳极的电极材料等因素有关。通过对木质素氧化产物结构的进一步研究，可为木质素的电化学改性提供了新的方法。     

常压醋酸法分离毛竹木质素

为了提高常压醋酸法分离毛竹木质素的效率,深入了解过程中醋酸法毛竹木质素化学结构特征,采用单因素逐步优化方法得出最佳的毛竹木质素分离条件为:醋酸溶液浓度90%,硫酸用量3%,液固比12:1,在106℃下保温时间2.5h;采用紫外光谱、红外光谱及磁共振波谱等检测结果表明:毛竹磨木木质素与醋酸木质素主要化学官能团和化学键基本一致,基本化学结构保存完好,但醋酸木质素酚羟基增多,化学活性增强,有利于更进一步的开发利用。     

磷酸活化草浆黑液木质素制备活性炭的研究

用磷酸活化草浆造纸黑液木质素制备活性炭.探讨了磷酸在木质素活化过程中的作用,研究了磷料比、活化温度、活化时间对所制活性炭的比表面积和对正丁烷吸附量的影响.结果表明,草浆造纸黑液木质素是一种优良的制备活性炭的原料,磷酸不仅是脱水剂,而且还是活化过程的保护剂.活性炭制备条件为:磷料比值2.5,活化温度450℃,活化时间60...     

低浓度乙酸预处理玉米芯的工艺研究

以脱除木质素,降解半纤维素为木糖,提高纤维素酶解得率为目的,研究了低浓度乙酸预处理玉米芯的效果,考察了乙酸质量分数、预处理温度和时间对预处理的影响。研究结果表明:质量分数5%乙酸预处理玉米芯可以脱除大部分的半纤维素和少部分木质素,预处理后的玉米芯具有较好的水解效果。低浓度乙酸预处理玉米芯最优条件为:预处理温度160℃,保温时间60 min,乙酸质量分数5%,固液比1∶8(g∶mL)。在此条件下,玉米芯固体渣回收率为53.75%,固体渣中纤维素保留率93.17%,半纤维素脱除率87.36%,木质素脱除率25.04%,预处理液中木糖质量浓度15.56 g/L。预处理后的玉米芯固体经72 h酶解,酶解得率为92.69%。     

碱木质素三步法制备微米尺寸球形活性炭研究

以碱木质素为原料采用球形木质素前驱体,炭化,活化三步法制备微米尺寸的球形活性炭。研究了球形木质素前驱体的制备条件及活化条件对球形活性炭的粒径大小、结构形貌、孔结构的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、低温N2吸附-脱附以及傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物的形貌结构、吸附性能和表面官能团进行了表征。结果表明,当反应温度为90℃,反应时间10 h,搅拌速度200 r/min,p H值为3.0的条件下,制备出粒径为5μm左右、球形形貌完整的球形木质素前躯体。通过对球形木质素前躯体在300℃炭化以及850℃下CO2活化,制备出比表面积为776.96 m2/g,总孔容为0.487 1 cm3/g,平均孔径为2.51 nm的球形活性炭。     

Preparation and Characterization of Phenolated Wood Using Sulfuric Acid as a Catalyst I: Liquefaction Behavior of Plantation Wood

Chinese fir (Cunninghamia lanceolata) and poplar (Populus spp.) wood meal were phenolated in the presence of sulfuric acid used as a catalyst. The effects of reaction time and reaction temperature on the wood liquefaction were investigated. The results showed that the reaction temperature had the greater influence on the residue content than reaction time. Additionally, the liquefaction curve for the Chinese fir and Poplar were similar in general.     

Preparation of activated carbon fibers with large specific surface area from softwood acetic acid lignin

Softwood acetic acid lignin (SAL) free from a high-molecular-mass fraction could be spun at 220°C by a spinning machine equipped with an extruder. Although the resulting fibers required thermostabilization, this step could be conducted with a faster heating rate than that for fibers obtained from hardwood acetic acid lignin (HAL). The thermostabilized SAL fibers were converted to activated carbon fibers (ACF) by carbonization in a stream of nitrogen at 1000°C, followed by steam activation at 900°C. At an activation time of 40 min, the SAL-ACF had a larger specific surface area than the corresponding HAL-ACF. When the activation time for SAL carbon fibers was prolonged to 80 min, the adsorption capacities of resulting ACF against iodine and methylene blue were markedly increased, as was the surface area of the ACF. It was found that SAL-ACF had adsorption properties comparable to those of high-performance commercial ACF. Also, it had a tensile strength equal to that of a pitch-derived ACF.Part of this work was presented at the 49th Annual Meeting of the Japan Wood Research Society, Tokyo, April 1999     

微波辅助木质素脱甲基化改性及结构表征

为提高木质素的反应活性,采用微波辅助加热方式,在HBr/十六烷基三正丁基溴化磷(HBr/TBHDPB)体系下对木质素进行脱甲基化改性。考察了HBr用量、反应温度、反应时间和催化剂用量对木质素改性反应的影响。通过紫外光谱(UV)、核磁共振氢谱(1H NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)和元素分析等手段研究了木质素改性前后的官能团及分子质量变化,并由羟甲基化反应和曼尼希反应分析了木质素改性前后的活性变化。结果表明:木质素在微波辅助加热条件下,HBr用量为20 mmol/g,催化剂TBHDPB用量为木质素质量的2%,95℃反应1 h,制备的改性木质素含酚羟基为4.95%,相比原料木质素提高了32.71%,甲氧基为6.11%,相比原料木质素降低了20.44%。与甲醛反应的活性提高了18.15%,胺基侧链增加了7.54%。UV、1H NMR和FT-IR分析也表明,改性木质素的酚羟基含量增加,甲氧基含量降低。     

木质素/聚氯乙烯膜的制备及其亲水性研究

为提高聚氯乙烯(PVC)膜的亲水性,通过聚合物共混法制备了木质素/PVC膜.通过扫描电子显微镜(SEM)表征了膜的断面形貌;通过膜的吸水率、孔隙率、膜通量和膜表面接触角测试探讨了木质素用量、致孔剂种类和用量对膜亲水性能的影响.研究结果表明:木质素/聚氯乙烯膜的内部呈多级孔;加入木质素后,膜的吸水率、孔隙率、亲水性以及膜...