木质素基酚醛泡沫炭的制备及性能研究

在碱性条件下,木质素可部分替代苯酚,通过树脂化生成木质素基酚醛树脂,酚醛树脂经物理发泡、高温碳化工艺制得木质素基酚醛泡沫炭。研究结果表明:木质素基酚醛泡沫的热稳定性良好,当纯化木质素添加量为20%(质量分数)时,木质素基酚醛最大炭收率为54. 60%,热稳定性优于其他泡沫;碳化后的4种木质素基酚醛泡沫炭(CF-L-0%、CF-L-10%、CF-L-20%、CF-L-30%)皆由100～600μm的泡孔及孔壁组成,其表观密度在0. 15～0. 23g/cm3之间,压缩强度最高可达3. 35MPa; 4种木质素基酚醛泡沫炭为非石墨化的碳质结构,其微观结构以微孔为主;木质素基酚醛泡沫炭的碳含量随木质素替代量的增加而提高,碳质量分数最高可达72. 34%。     

木质素降解菌对腐殖质形成的影响的研究

采用接种培养方法研究了不同木质素降解菌对木质素降解率、腐殖质总量、各组分含量及胡敏酸E4/E6的影响.结果表明,接种黄孢原毛平革菌和栗褐链霉菌对稻草的降解均有所提高,56天培养后,二者的木质素降解率分别达到40.86%和31.04%,而对照组(只含有土著微生物)只有10.56%.接种黄孢原毛平革菌和栗褐链霉菌显著提高了腐殖质产量,这两种不同木质素降解菌产生腐殖质的最大值分别是对照组的2.10和2.13倍,但二者降解木质素形成腐殖质的途径有所不同.培养结束后,各条件下土壤中胡敏酸E4/E6均有所增加,表明胡敏酸的芳构化程度有所减弱.     

木质素基树脂的制备及其对重金属离子的吸附性能

以木质素磺酸钠为原料,利用反相悬浮聚合技术,成功制备木质素基树脂.研究了木质素基树脂的制备工艺及其对重金属离子Pb2+、Cd2+的吸附性能.结果表明,优化的聚合条件为:液体石蜡与反应水溶液的相比为3:1、分散剂占有机相百分含量为2%、温度为90℃、盐酸浓度为3mol/L、甲醛占木质素磺酸钠百分含量为9%、聚合时间为2h.30℃时,所制备的树脂对Pb2+、Cd2+的饱和吸附量分别达到33.6523mg/g和30.12mg/g.所制备的木质素基树脂有大量羟基和磺酸基等含氧基团存在,非常有利于它对重金属离子的吸附.木质素基树脂的比表面积为0.0963m2/g,孔容为0.002389cm3/g,平均孔径为99.2208nm,表明该树脂具有大孔树脂的结构特点.     

木质素/PVA发泡材料的制备及性能表征

目的探究木质素/PVA发泡材料的制备工艺及性能优化。方法采用控制单一变量和正交试验法对木质素、PVA溶液质量分数、甲醛、硫酸的制备工艺进行探索及优化。结果单因素试验结果显示,木质素/PVA发泡材料的最佳工艺水平,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为30%(文中所提用量均表示相对于PVA的质量,下同),甲醛用量为24%,硫酸用量为39%。正交试验结果显示,发泡材料的制备工艺最优组合,PVA溶液的质量分数为9%,木质素用量为20%,甲醛用量为40%,硫酸用量为47%。FTIR结果显示,木质素与PVA在适宜的条件下发生缩醛交联反应生成木质素/PVA发泡材料,但反应程度低,以在木质素苯环5位发生的取代反应为主。SEM显示,在不考虑各因素的相互影响下,各单因素木质素用量为30%,PVA溶液的质量分数为9%,甲醛用量为24%,硫酸用量为47%时所制备的发泡材料形成了较规则、均匀分布的泡孔或数目较多的孔隙结构。结论各单因素用量对木质素/PVA发泡材料的性能有很大影响,4个因素对发泡材料性能影响的主次排序为木质素用量PVA溶液的质量分数硫酸用量甲醛用量。     

酶解木质素基酚醛模塑料的制备及性能研究

使用酶解木质素部分替代苯酚制备热塑性酚醛树脂,然后用自制的酶解木质素基酚醛树脂完全替代普通酚醛树脂制备酶解木质素基酚醛模塑料。通过对酶解木质素基酚醛模塑料的冲击强度、弯曲强度和热形变温度等性能的测试,分析酶解木质素的替代率对酚醛模塑料性能的影响,选出合适的替代率,并对该替代率下的酚醛模塑料进行生物降解性能测试。结果表明:在酶解木质素对苯酚的质量替代率为50%时,得到的酶解木质素基酚醛模塑料各项性能良好,而且生物降解性得到大幅度提高,尤其是对其中生物质的降解率达到90%。     

纤维素和木质素超临界水气化原理的研究进展

从生物质中获得能源具有可再生性。纤维素、木质素是自然界中分布最广最重要的资源之一,占植物界碳含量的50%以上。超临界水气化是纤维素、木质素气化的有效手段。探讨了纤维素、木质素气化过程及影响因素;根据纤维素、木质素的气化路径,总结出纤维素、木质素气化的重要反应类型及机理及其典型动力学模型,及各类催化剂的催化机理。最终提出了纤维素、木质素气化发展方向,为超临界水气化纤维素、木质素提供参考。     

改性木质素的制备及对聚丙烯阻燃和抗氧化性能的影响

以棉杆木质素（LG）为原料制备了尿素基改性棉杆木质素（UM-LG）、酯化木质素（EL）、间苯二胺基改性棉杆木质素（ML）3种改性棉杆木质素,并作为聚合物改性剂,添加到聚丙烯（PP）中,研究了不同改性木质素对PP阻燃和抗氧化性能的影响。结果表明,3种改性木质素对PP的阻燃和抗氧化性能都有所提升。PP中添加15%UM-LG后,与纯PP试样相比较,氧化诱导时间延长了52.9%;在200℃、螺杆转速30 r/min、回流10 min下剪切扭矩提高了50.58%。当PP中添加15%ML后,氧指数达到24.9%;从扫描电镜图中可以发现,3种改性木质素的添加使得PP在燃烧过程中形成了炭层,进一步说明,改性木质素增强了PP的阻燃性能;力学性能测试表明,由于改性木质素的添加,PP的力学性能受到一定程度的影响。     

木质素/聚丙烯腈共混溶液的制备及其性能研究

为了探索木质素对丙烯腈聚合原液的性能影响，用两种不同的木质素与聚丙烯腈(PAN)进行了不同配比的共混实验，并对共混后的溶液进行黏度、稳态流变性能、固含量、分子量等一系列测试。结果表明，共混溶液的黏度随着温度的升高而下降，60℃左右时相对稳定；随着两种木质素含量的增加，A木质素/PAN共混溶液黏度显著增加，B木质素添加量超过40%后溶液黏度降低；木质素添加量为40%时，L_A溶液黏度较纯PAN溶液黏度增加了192%,L_B溶液黏度大幅提升了133%。这些都与溶液内分子链形态的变化有关，由于木质素添加后，共混溶液表现出典型切力变稀的性质，共混溶液的温度、木质素添加量等因素都会影响溶液切力变稀的临界剪切速率。实验发现，固含量降低没有影响溶液黏度，且A木质素/PAN共混溶液分子量大，分散度也较平均。不同木质素在添加少量时对PAN原液的流变性能影响几乎相近，因此共混溶液中加入30%～40%A木质素较适宜。     

酶解木质素改性沥青的制备及性能研究

采用酶解木质素对沥青进行改性,研究了酶解木质素及脲醛改性酶解木质素对改性沥青各项性能的影响。结果表明:添加酶解木质素及脲醛改性酶解木质素后提高了沥青的高温性能,略降低了沥青的低温性能,改善了沥青的抗老化性能;脲醛改性酶解木质素大大提高了沥青与石料之间的黏附性;酶解木质素的最佳掺量为12%。     

木质素填充改性SBS弹性体的热氧老化性能

采用溶液浇铸的方法制备了玉米秸秆木质素填充改性的苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物(SBS)材料。利用力学性能测试、动态力学分析、傅里叶变换红外光谱及X射线光电能谱等方法研究了木质素填充改性对SBS热氧老化性能的影响。力学性能测试结果表明,与未改性的SBS弹性体相比,在相同的热氧老化时间下,木质素填充SBS弹性体拉伸强度的降幅由74.53%降至67.37%,断裂伸长率的降幅由72.89%降至46.45%;动态力学分析表明,木质素的添加有效减缓了SBS低温玻璃化转变温度的变化;红外光谱和X射线光电能谱分析表明,木质素的填充减缓了热氧老化造成的含氧基团含量增加的幅度。SBS弹性体中玉米秸秆木质素的填充可以起到防老化的效果。     

木质素胺的合成及絮凝脱色作用

以造纸黑液中提取的木质素为原料,通过Mannich反应将木质素胺化改性合成木质素胺;以氮元素含量来确定木质素的改性率。通过黏度和表面张力的测定对木质素胺的物理性能进行分析,并用FT-IR、TG-DSC、UV等对木质素和木质素胺的结构进行了探讨。另外对样品进行了絮凝脱色试验,研究了染料初始浓度、木质素用量对品红脱色效果的影响。结果表明,与木质素相比,木质素胺的黏度增大,表面张力降低,表面活性增强,相对分子质量增加,分解温度提高,絮凝脱色效果也明显优于木质素;当品红初始浓度为12mg/L,木质素胺浓度为0.5g/L,脱色时间100min时,脱色率可达93%以上。     

木质素制备低成本碳纤维的研究进展

随着石油资源的日益短缺,生物质资源的开发和利用显得尤为重要。木质素作为第二大天然高分子,来源广泛,价格低廉,其高达60%以上的含碳量,是制备碳纤维的理想原料。因此,基于木质素基碳纤维重要的应用价值和广阔的市场前景,文中详细综述了木质素为前驱体制备碳纤维的研究进展。木质素基碳纤维的制备包括:木质素的提取、前驱体的制备、原丝的预氧化和氧化原丝的碳化阶段,重点分析了木质素作为碳纤维前驱体存在的不足及解决方法。并对今后该领域的研究方向进行了展望。     

木质素及其衍生物对酶的吸附

研究了高沸醇木质素、高沸醇木质素酚、高沸醇木质素胺和木质素树脂对菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的吸附性能,结果表明:这几种木质素类吸附剂都可以吸附菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶;经改性的高沸醇木质素胺和高沸醇木质素酚的吸附性能优于高沸醇木质素和木质素树脂,且吸附后的酶还能保持较高的活性,高沸醇木质素衍生物有望成为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的浓缩吸附剂或固定化的载体.     

离子液体EmimAc对甘蔗渣的溶解脱木质素研究

研究了离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EmimAc)对甘蔗的溶解作用,考察了时间、温度以及含水量对离子液体溶解木质素性能的影响。采用FTIR、HPLC、XRD等技术对溶解残渣进行了研究。结果表明,温度70℃、溶解时间为10h时,离子液体EmimAc对甘蔗渣有最好的溶解性能,溶解率可达10.14%。水能显著降低木质素在EmimAc中的溶解性,在含水量达到20%时,溶解率仅有4.37%。HPLC分析表明,甘蔗渣中主要是木质素可溶于EmimAc中。FTIR的结果显示溶解过程中残渣内未发生衍生化反应。残渣的晶型与原料甘蔗渣一致,都是纤维素I,结晶指数由46.78%下降到37.51%。实验结果表明,离子液EmimAc能够有效的溶解甘蔗渣中的木质素,在工业上具有较好的应用前景。     

木质素/聚乳酸复合材料的结构与性能

通过熔融共混和注塑成型制备了木质素/聚乳酸复合材料,并通过差示扫描量热分析、力学性能测试、维卡软化点温度测定、扫描电镜、吸水率测试等方法研究了木质素含量对复合材料的结构与性能的影响。结果表明,木质素/聚乳酸复合材料的结晶度随着木质素含量的提高先减小后增大。随着木质素含量的增加,复合材料的拉伸强度降低,冲击强度呈现先增大后减小的趋势,弹性模量则不断增大。当木质素含量为5%~10%时,复合材料的综合力学性能相对较好。少量木质素的加入有助于提高木质素/聚乳酸复合材料的维卡软化温度。随木质素含量的提高,复合材料的初始接触角增大,即亲水性下降。但浸泡后复合材料的吸水率却随木质素含量提高呈现上升的趋势,即吸水性能提高。     

精制木质素改性聚氨酯发泡材料

目的 为了提高精制木质素的提取率,改善聚氨酯发泡材料的力学性能,增强木质素的利用率,降低聚氨酯发泡材料的生产成本,扩大使用范围.方法 通过碱溶酸析、液-液提取及超滤膜过滤处理工艺获取精制木质素,采用预聚体法合成精致木质素基聚氨酯发泡材料.结果 当NaOH溶液浓度为2.5 mol/L时,提取率最高;H2SO4浓度对提取率无明显影响;精制木质素的添加增大了泡沫密度,提高了压缩强度和拉伸强度.结论 当精制木质素质量分数为10％、二月桂酸二丁基锡质量为0.24 g、三乙醇胺质量为0.04 g时,制备的精制木质素基聚氨酯发泡材料的性能相对最优.     

温度对杨木粉末温压成形表面颜色的影响

采用CIE(1976) L~*a~*b~*系统和傅里叶红外光谱技术(FTIR),研究温压成形过程中温度对木材颜色和表面化学成分的影响规律。结果表明,成形温度升高可导致试件表面颜色加深,明度值变化范围为37. 5%～79. 2%,红绿色品指数变化范围为53. 8%～207. 7%,黄蓝色品指数变化范围为22. 4%～110. 3%;成形温度在180～200℃时ΔE~*相差1. 1,在180℃之前温度对杨木粉末的影响较为显著;随着温度的升高,半纤维素和木质素开始软化,导致试件表面颜色加深;这2类物质的降解主要存在侧链上,半纤维素降解程度高于纤维素和木质素。     

球形多孔木质素颗粒的制备及表征

以工业碱木质素为原料,变压油为分散相,添加分散剂十二烷基硫酸钠及交联剂环氧氯丙烷,采用"反相悬浮聚合法"制备出球形多孔木质素珠体.通过单因素及正交试验筛选制备木质素多孔珠体的影响因素并对球形木质素珠体进行了形貌、红外光谱、X衍射分析.结果分析表明,制备木质素珠体的最佳配比为:5g木质素溶于50mL水中,pH值为10～1...     

磷酸酯基离子液体对木质素的溶解性能

合成表征了5种磷酸酯类离子液体,并将其用于溶解木质素。结果表明,离子液体1,3-二甲基咪唑磷酸甲酯盐[Mmim]DMP对木质素的溶解性能最佳,在70℃搅拌120 min,木质素溶解度可达45%。扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)表征结果显示离子液体在木质素溶解过程中并未使木质素发生衍生化反应,但经离子液体溶解再生后,木质素的形貌均发生了显著变化,离子液体溶解性能越强,所得再生木质素颗粒越均匀、分散性越好且弥散衍射特征越强烈。此外,回收所得离子液体重复使用5次后,对木质素仍有较好的溶解性能。     

有机管式超滤膜回收造纸黑液中木质素的研究

有机管式膜具有宽流道和强耐污染特性的结构和性能优势,在高污泥浓度的膜生物反应器以及高固含的果汁浓缩等领域均有广泛应用.虽然近年来有机管式膜的应用逐渐拓展到电镀、粘胶纤维、卤水精制、油田水回注等工业废水领域,但其在工业废水资源化领域的应用研究甚少.我国造纸行业产生的制浆蒸煮黑液巨大,制浆蒸煮黑液含有大量木质素,如果仅作为废液处理,是对资源的极大浪费.本研究通过非溶剂致相转化和涂覆的方法制备了以无纺布为支撑体的PES内压式有机管式膜,研究了不同切割分子量的有机管式膜在造纸黑液中木质素资源化利用方面的技术优势及可行性.还探讨了有机管式膜运行参数对膜浓缩提取木质素的影响,得出了平衡分离性能和能耗的最优操作条件.在此操作条件下,进一步采用"超滤+纳滤"双膜法黑液资源化处理工艺,可以实现对造纸黑液中90%以上木质素的回收.