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。     

木质素基碳材料催化剂的制备及应用研究进展

木质素具有三维网状苯环结构、来源丰富、含碳量高、官能团丰富可控等特点,是一种理想的碳材料前体。通过化学改性和微结构调控制备具有特殊功能的木质素基碳材料,其在能源催化转化、电化学储能和环境修复等领域应用广泛。本文介绍了木质素基碳材料催化剂的国内外最新研究进展,总结了木质素基碳材料催化剂的制备方法,重点综述了木质素基碳材料催化剂在氧化反应、氢解反应、酯化反应、水解反应、脱水反应、费托合成等热催化反应、电解水析氢和锌空气电池氧还原等电催化反应、有机污染物降解等光催化反应的研究进展,但如何构筑高效、稳定、廉价、可规模生产的木质素基碳材料催化剂仍然是一个具有挑战性的课题。文章总结：今后研究中应加强对木质素的基础化学结构和微结构调控、活性组分与木质素碳材料载体间的相互作用、木质素基碳材料催化剂在催化反应中的作用机理等的研究,更好地发挥其低成本、三维结构易成型和微结构可调控等优势,拓展木质素生物质资源的高值化利用领域。     

木质素在材料中的应用研究进展

综述了近年来木质素在制备材料中的应用研究进展,包括使用木质素制备吸附材料和碳纤维,改性木质素与多种化合物复合用以改善材料的机械强度、抗氧化性和抗菌性等,还介绍了木质素在制备医学和包装材料领域水凝胶中的应用及其影响因素。最后,提出了在提高木质素附加值方面存在的问题及研究方向。     

木质素纳米颗粒的制备及其功能化应用研究进展

木质素是一种天然生物质资源,来源广泛,成本低廉。近年来,利用纳米技术将木质素制备成木质素功能化纳米颗粒极大推动了木质素的利用,同时显著解决了传统材料无法解决的突出问题。详细介绍了木质素功能化纳米颗粒的自组装法、机械法、聚合组装法、冻干炭化法等制备方法及其在催化剂、助剂、吸附剂、紫外防护和抗氧化、抗菌、载体材料、聚集诱导发光材料等领域的应用研究,展望了木质素纳米颗粒的应用前景。指出实现木质素纳米颗粒的可控制备、功能化修饰,将有利于推动木质素功能化纳米颗粒在环保、能源、催化和生物医学等领域的进一步应用。     

木质素在橡胶胶料中的应用

木质素生物聚合物是木材加工废料的一个主要成分,焚化是最常用的方法。最近,研究了木质素在材料循环利用技术方面的应用,有人研究了某些类型木质素在制备交联树脂方面的应用,在许多论文中还研究了木质素在橡胶并用胶和热塑性塑料改性方面的应用。在并用胶和热塑性塑料中填加木质素对于材料的热稳定性有积极的作用。     

木质素基材料在混合型超级电容器电极材料中的研究进展

木质素是一种多酚聚合物,具有丰富的芳香类官能团和含氧官能团,且在碳化后形成的多孔碳材料易于转化为石墨化碳层,从而形成局部高导电区域,是制备超级电容器的优质前体,故将木质素用于混合型超级电容器逐渐成为研究热点之一。本文综述了近年来木质素碳材料在混合型超级电容器电极材料中的应用,重点分析了木质素在其中的作用,将其总结为3类进行介绍,包括木质素/多孔炭（石墨烯、碳纳米管）型、木质素/金属化合物（金属氧化物、硫化物、氢氧化物）型和木质素/导电聚合物（聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩）型。此外,还介绍了木质素基混合型超级电容器在柔性超级电容器中的应用。最后,总结了木质素基材料应用在混合超级电容器中的优势和挑战。     

木质素在生物化工领域的应用研究进展

综述了木质素在生物化工领域的应用研究现状,包括木质素降解与生物制浆、有机废水处理、化工原料的制备等应用研究以及工业木质素在生物肥料、生物制药、生物吸附材料、食品等方面的应用情况。同时分析了木质素在生物化工应用方面存在的问题和难点,探讨了扩大木质素在该领域应用的途径。     

可用于建筑材料领域的低密度聚乙烯-木质素复合材料的制备及应用

木质素是自然界中广泛存在的天然高分子材料,将木质素与低密度聚乙烯材料共混制备新型复合材料是高效利用这种工艺副产品的研究热点之一.通过马来酸酐界面改性,木质素与低密度聚乙烯材料,制备了具有良好界面相容性的复合材料.在此前提下,研究了木质素掺杂含量对制备的复合材料整体的力学性能、保温特性、热性能以及抗腐蚀能力的影响,评估获...     

木质素衍生吸附材料及其在废水处理中的应用研究进展

木质素是一种广泛存在于植物中的天然酚类高分子,具有来源广泛、含氧官能团丰富、含碳量高等优点。对木质素进行修饰改性、复合、热解炭化能够获得性能优异的木质素衍生吸附材料,在废水处理中具有广泛的应用前景。本文对木质素的分子结构特点进行了概述,总结了木质素基吸附剂的种类及其制备方法,详细介绍了木质素基吸附剂的修饰改性方法,如金属离子、含N、O、S官能团表面修饰以及复合改性等,并综述了木质素基吸附剂在染料、药物、重金属废水处理中的应用研究。最后,对木质素衍生吸附材料目前存在的问题以及未来的研究方向进行了总结和展望,如何实现木质素衍生吸附剂的可控制备和规模化生产,提高吸附剂在实际环境中的适用性是未来的主要研究内容。     

木质素荧光研究进展

木质素是植物细胞壁荧光的主要来源,是一种天然高分子荧光材料,但木质素的荧光机理和调控机制不明确,制约了其荧光特性的高值利用。本文从木质素荧光团化学结构的筛选和木质素荧光团间聚集耦合态的研究两方面出发,系统地综述了木质素荧光的研究现状,并分别对其研究思路和存在的科学问题进行了总结和凝练。分析表明,首先,由于木质素的自吸收效应和荧光淬灭剂的存在,仅从荧光强度和发射波长两方面筛选与真实木质素荧光相近的模型物作为其荧光团的结论存在一定局限性;其次,木质素荧光团间存在相互作用,单独分析木质素荧光团的化学结构意义有限,木质素真实发光基团是这些荧光团间的聚集耦合态;再次,在木质素微结构聚集行为研究和聚集诱导发光理论的基础上,已从宏观层面明确了木质素胶团间和胶团内两种基本聚集行为对其荧光的影响规律和作用机制,今后的研究应完善木质素聚集荧光行为的关联模型,并从微观分子层面深入揭示木质素荧光团间的耦合机制;最后,木质素荧光并非是一个单纯的光物理性质研究,更是一个由木质素化学结构解析、木质素微结构调控、木质素激发态能量转移等多方向交叉形成的综合性课题,揭示木质素荧光机制仍然是一个具有挑战性的工作,进而会对木质素其他方向的研究起到促进作用。     

木质素在胶粘剂中的应用研究进展

介绍了木质素的结构、分类与性能以及改性方法,综述了木质素在酚醛树脂胶粘剂、脲醛树脂胶粘剂、三聚氰胺甲醛树脂胶粘剂、环氧树脂胶粘剂以及聚氨酯胶粘剂中的应用研究进展,并对今后的研究方向作了展望。     

木质素在农业中的研究进展

对造纸黑液木质素在农业中应用的研究现状进行了综述,包括木质素在肥料、农药、饲料、植物生长调节剂、液体地膜、土壤改良剂等方面的应用概况。这些技术成果是木质素农业化利用的重要基础。木质素来源丰富,具有广阔的应用前景,加强研究与应用开发对促进资源充分利用、环境保护与制浆造纸协调持续发展意义重大。     

木质素的应用研究现状及展望

木质素是一种天然高分子材料,具有可循环再生、资源丰富、价格低廉的优点,但目前主要被当做工业废弃物排放。本文介绍了木质素的应用研究现状,特别是对其在表面活性剂、絮凝剂、树脂粘合剂、环氧树脂合成、土木工程等方面的研究情况进行了综述,并对其应用前景进行了展望。     

木质素工业研究进展

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进行了分析和讨论。     

木质素模型化合物合成研究的现状与展望

对木质素模型化合物合成研究现状进行了全面的综述。简单介绍了木质素单体合成的3种主要途径：莽草酸途径、苯丙烷类代谢途径及酯还原途径。简述了木质素单体聚合的2种理论,即被学术界广泛接受的随机聚合学说（或自由基组合交联理论）和颇受争议的严格调控聚合学说。阐述了β-O-4、α-O-4、5-5'、β-5'等多种连接键型木质素模型物的二聚体、三聚体及多聚体化学合成方法及机理方面的研究进展,并指出了木质素化学合成过程中的问题及应对措施,明确了木质素模型化合物合成研究的发展方向。     

基于氢化断裂木质素及其模型化合物C-O键的研究进展

基于不同氢化断键模式,从催化剂类型综述了目前木质素及其模型化合物的氢化断裂C-O键研究的进展。为木质素及其模型化合物的研究提供相关的理论和实践基础。     

木质素分离研究进展

木质素是一种自然界含量丰富的天然芳香族高分子化合物,木质素及其衍生物应用范围极其广阔,因此其分离制备的研究也一直受到国内外学者的青睐,木质素分离制备方法很多,本文主要概述了碱木质素、磺酸盐木质素、有机溶剂木质素和磨木木质素等木质素的提取方法及其研究进展,并对每种方法的优缺点进行了简要的描述。     

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。     

木质素改性高分子树脂的研究进展

随着石油资源的日益紧缺,绿色环保的木质素资源的开发和应用引起国内外的广泛关注.作为自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源,木质素具有高反应活性.本文综述了木质素改性高分子树脂的研究和应用情况,对其在高分子行业的应用前景进行了展望.