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浅谈木质素的化学改性和应用
作者:周锐来源:《科学与财富》2017年第03期
摘要:木质素的本质是一种芳香族聚合物,它的最大特点就是可以再生。现阶段,木质素在工业领域得到了较为广泛的应用。然而,在使用木质素之前,首先需要对其进行一定的处理,这是因为原始的木质素是无法使用的。随着时代的发展和科学技术的进步,对木质素进行改性的技术也越来越多。在本次研究中,笔者以木质素为研究对象,主要探讨了一些木质素的改性技术。
关键词:木质素;化学改性;应用
前言
在新的时代背景下,人们越来越关注能源问题,随着不可再生资源数量的逐渐减少,人们逐渐开始关注可再生资源。生物质就是一种典型的可再生资源,而木质素则是其中的一个代表。大自然中存储了大量的木质素,其含量要比纤维素少一些。相关研究结果显示,大自然每一年可以提供约1500亿吨的木质素。虽然木质素的存储量很大,而且还是可再生的。但是,目前木质素在工业中的使用率还不是很高,还没有达到10。这主要是因为木质素无法直接使用,需要先对其进行一定的改性处理。下面介绍一些比较具有代表性的改性技术:
1磺化改性
对木质素改性的研究是该领域的一个热点问题,好多学者都投身于对该问题的研究中。现阶段,就国外而言,比较常用的木质素形式是木质素磺酸盐。得到上述物质的有效方式就是对木质素进行磺化改性。主要包括两个步骤,第一步是磺化处理;第二步是磺甲基化反应。
11磺化
磺化的实际操作如下:首先需要准备一定量的Na2SO3,将其与木质素混合到一起,放置到一定的高温环境中,一般将温度控制在150到200摄氏度。这样通过上述两种物质间的化学法应,就可以得到木质素磺酸盐。关于磺化过程,好多学者都开展了相关研究,如学者马涛等人关注的是碱木质素磺化的实际条件,他们通过研究发现:在实际的磺化操作中,最好将Na2SO3的数量控制在1mmolg1到6mmolg1的范围内。确定好Na2SO3的数量之后,以此为标准进一步的就可以确定NaOH的数量。两者之间的配比为9比1,同时将液比控制4比1。在反应过程中,确保温度不能超过165℃。
12磺甲基化
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一般来讲,木质素的磺甲基化主要有两种方式:第一种是使得木质素和甲醛、Na2SO3发生一定的反应;第二种是,先对木质素进行羟甲基化处理,接下来再使上述产物和Na2SO3发生反应。
2接枝改性
21木质素与丙烯酰胺接枝共聚
学者Meister等人开展了关于木质素接枝改性的研究,r