木质素热解生物油组成成分与分子尺寸分布特性分析

选用脱碱木质素作为原料,以热裂解气质联用技术(Py-GC/MS)研究木质素在350～600℃下热解产物成分和含量,并利用Joback法、 Lijie法和Tahami法3种基团贡献法计算了生物油各组成成分的临界参数和动力学直径,对木质素热解油产物的分子动力学直径分布特性进行计算.结果显示,愈创木基结构、紫丁香基结构、苯酚类、邻苯二酚类和芳烃类等5种芳香族化合物是350～600℃下木质素热解生物油的主要组成成分,其中愈创木基结构化合物的平均峰面积百分比达到70.7%.随着反应温度从350提高到600℃,分子动力学直径在0.560～0.610 nm区间内的木质素热解油组分含量从14.6%增加至31.3%.木质素热解生物油主要产物的动力学直径在0.560～0.710nm,表明一些孔径尺寸在此范围内的分子筛如SSZ-20、 ZSM-5和Beta可作为木质素裂解制备高品质芳烃燃料的催化剂.     

棉杆木质素提取及其对聚丙烯抗氧化性能分析的综合性实验

介绍了一个以从新疆废弃棉花秸秆中提取出的木质素为原料及其对聚丙烯(PP)抗氧化性能为一体,针对高分子相关专业开设的综合性实验。基于新疆大学高分子相关专业的实际情况,将教师的科研项目与本科教学相结合,该综合性实验主要包括了棉杆木质素的提取、人工加速老化试验和抗氧化性能表征分析的特色实验体系。在实践教学中,学生不仅学习了棉杆木质素的提取过程,还认识了人工加速老化试验对材料的老化机理及其对抗氧化性能的影响,也拓宽了对专业知识的综合理解,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。     

木质素酚类单体化合物制备烷烃燃料

通过引入中间小分子化合物,采用傅克烷基化反应,实现了从木质素酚类单体化合物制备长链烷烃燃料.考察了催化剂、醛酮类小分子化合物、反应时间、反应温度、物料比、底物等条件对从木质素酚类单体制备二聚体反应结果的影响,并对得到的木质素酚类二聚体产物进一步加氢还原,得到C_13~19烷烃燃料.结果表明,当物料比n(木质素酚类单体)/n(醛酮类中间小分子)为15:3,以Amberlyst-15为酸性催化剂,在100 ℃的条件下,反应24 h,可以得到68%产率的二聚体化合物(当底物是愈创木酚和丙醛时).将得到的二聚体化合物在270 ℃,4 MPa H₂的不锈钢反应釜中进行加氢反应,3 h后,二聚体化合物完全转化为液体烷烃.提出从木质素单体出发通过引入中间小分子,实现C-C链增长来制备烷烃燃料的合成路线,为木质素的开发和应用提出了新思路与实验基础.     

木质素模化物键离解能的理论研究

采用密度泛函理论B3P86方法,在6-31G(d,p)基组水平上,对木质素结构中的6种连接方式(β-O-4、α-O-4、4-O-5、β-1、α-1、5-5)的63个木质素模化物的醚键(C-O)和C-C键的键离解能E_B进行了理论计算研究。分析了不同取代基对键离解能的影响以及键长与键离解能的相关性。计算结果表明,C-O键的键离解能通常比C-C键的小,在各种醚键中C_α-O键的平均键离解能最小,为182.7 kJ/mol;其次是β-O-4连接中的C_β-O键,苯环和烷烃基上的取代基对醚键的键离解能有较强的弱化作用,C-O键的键长和键离解能的相关性较差。与C-O键相比,C-C键的键离解能受苯环上取代基的影响很小,而烷烃基上的取代基对C-C键的键离解能有较大的影响,C-C键的键离解能和键长之间存在较强的线性关系,C-C键的键长越长,其键离解能越小。     

不同提取方法对所得稻壳基木质素的影响研究

本文以稻壳这种在我国来源十分丰富的农业副产物为原料,采用三种方法(乙二醇法、乙醇法、碱法)提取稻壳中的木质素,考察相应处理条件下的木质素提取率、羟基含量来确定提取适宜条件。乙二醇提取法所得木质素的羟基值和产率可以分别达到275.2mg/g和45.2%;乙醇法在适宜的提取条件下得到稻壳基木质素羟基值和产率分别为269.1mg/g和51.1%;碱溶液提取法可获得羟基值和产率分别为324.7mg/g和64.1%的碱木质素,无论何种木质素都富含活性官能团为后续再利用提供条件。     

萝卜木质素的提取及其抗自由基活性

以浓度为80%的乙二醇水溶液为溶剂,采用高沸醇溶剂法(HBS)从萝卜中提取萝卜木质素,采用红外光谱、紫外光谱和~1H NMR等方法对其结构进行了表征.结果表明,所提取的萝卜木质素具有木质素类化合物的典型结构特征.采用可见光分光光度法研究了萝卜木质素对DPPH·自由基和HO·自由基的抑制效率.结果表明萝卜木质素对两种自由基均具有较高的抑制率,其对两种自由基的抑制率最高分别为90%和68.3%.     

酚羟基对木质素吸附层致密程度的影响

研究了酚羟基对木质素在固液界面上形成的吸附层致密程度的影响及作用机理.通过对碱木质素(AL)进行乙酰化处理制备了酚羟基含量显著减少的乙酰化木质素(ACAL).借助耗散型石英晶体微天平(QCM-D)研究了溶液环境中AL和ACAL所形成的单层吸附膜致密程度的差异,结合紫外-可见光光谱仪(UV)和原子力显微镜(AFM)研究了AL和ACAL分别与聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDAC)交替自组装所形成的多层吸附膜的致密程度在干燥状态下的差异.结果都表明,酚羟基的存在会使木质素吸附层致密程度降低.分析认为,酚羟基的存在不利于木质素中的芳香环形成共面结构,酚羟基含量降低后会引起芳香环间的共面性增强,促进形成致密的π-π堆积,从而使得木质素吸附层致密程度增大.     

酚类衍生物催化加氢合成酮和醇的研究进展

正酚类衍生物是生物质木质素的模型化合物,也是煤焦油中的重要馏分和废水中的有害物质,通过酚类衍生物催化加氢可以制备环己酮和环己醇,产物环己酮和环己醇(KA油)是合成纤维尼龙6及尼龙66的单体己内酰胺和己二酸的重要原料,同时也是医药、染料等精细化学品的重要中间体[1].因此,酚类衍生物催化加氢制备环己酮和环己醇具有重要的科学意义和应用前景[2-3].目前,生物圈含木质素3×1010t左右,每年再生2×1010t.木质素也     

木质素基纳米材料的研究进展

木质素是一种在自然界中含量高的天然高分子物质,其分子中含有大量的羟基.目前国内所开发的木质素产品已经有数百种,但由于木质素本身结构复杂、种类繁多,使得开发的木质素产品基本还停留在较为初级的阶段,且存在一定的盲目性.纳米材料的比表面积大,表面活性高,将木质素加工到纳米级别能有效地改善其一部分基本特性.文章结合木质素本身的特点和近年来对木质素的深入研究,分别从微粒、薄膜、纤维三方面介绍了木质素在纳米材料领域的研究现状和应用前景.     

羟甲基化木质素磺酸盐添加剂对钻井液性能的影响

为了进一步优化木质素磺酸盐作为钻井液处理剂的效能,利用其与甲醛的羟甲基化反应制备了羟甲基化木质素磺酸盐;采用红外光谱仪、X射线粉末衍射仪、扫描电镜等分析了其结构;测定了改性前后的木质素磺酸盐对钻井液流变性、降滤失性、黏土水化膨胀抑制性等性能的影响.结果显示,改性后的羟甲基化木质素磺酸盐的整体结构变化不大,但羟基数量增加,与水的相溶性增强.与木质素磺酸盐相比,羟甲基化木质素磺酸盐在室温下对基浆有较强的提黏作用,经180℃高温老化后降黏、降滤失作用有所增强,形成的泥饼厚度降低,对黏土水化膨胀的抑制作用增强.