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1.
赵磊殷亚庆王勇李青云唐爱星刘幽燕 《林产工业》2022,(8):1-8
以工业碱木质素为原料,通过去甲基化处理提高木质素酚羟基含量,然后在碱性条件下与环氧氯丙烷反应合成去甲基木质素环氧树脂(DLEP),用于改性大豆基胶黏剂。去甲基化结果表明,木质素酚羟基含量由1.97 mmol/g提升至2.98 mmol/g,与未处理木质素相比,提高约51%。环氧值滴定结果显示,DLEP的环氧值达到0.297 mol/100 g,比直接用木质素合成环氧树脂(LEP)的环氧值提高近29%。红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表征显示,木质素甲氧基脱除生成了新的酚羟基;DLEP成功枝接了环氧基团;DLEP中的环氧基与大豆蛋白中氨基、羧基及羟基反应,形成致密的交联结构。当DLEP质量分数为4%时,胶黏剂的湿胶合强度达1.34 MPa,比纯大豆基胶黏剂高119.6%,满足GB/T 9846—2015中Ⅱ类板的要求。 相似文献
2.
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。 相似文献
3.
为提高木质素的活性、促进木质素的高效利用,以玉米秸秆发酵制乙醇剩余物经碱溶酸沉获得的精制木质素(PL)为原料,在以异丙醇/水的混合溶剂为反应介质、液固比为10∶1(mL∶g)、铝氧单钠固体超强碱作为催化剂条件下降解PL,得到降解木质素(DL),采用正交试验优化降解条件,并对降解前后木质素进行了分析与表征。研究结果表明:优化降解条件为催化剂用量为木质素质量的20%、反应温度200℃、反应时间150 min,此时降解木质素的产率和甲醛值分别为77.5%和0.365。傅里叶红外光谱(FT-IR)、二维核磁共振(2D HSQC)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重(TG)等分析表明:固体超强碱对木质素的催化降解很好地保留了木质素的芳香性结构;降解后DL侧链区连接键β-O-4、β-β和β-5/α-O-4含量明显降低,降解使木质素的部分Ar—O—C醚键断裂、酚羟基和醇羟基含量增加、相对分子质量和多分散性明显下降;与PL相比,DL的主热解发生温度范围变窄、最大热解速率降低。 相似文献
4.
以杨木片为原料,采用两步法预处理脱除木质素后,对原料进行酶水解,对杨木表观结构、理化特征及酶水解结果进行考察。实验结果显示:相较于一步法蒸汽爆破(SE)预处理,碱性磺化-蒸汽爆破(AS-SE)和碱性氧化-蒸汽爆破(AO-SE)预处理后均可脱除50%左右的木质素,并且显著增加了物料中的酸性亲水基团如磺酸基和羧酸基含量,纤维素可及度分别提高至132.04和119.10 mg/g。傅里叶红外光谱(FT-IR)结果表明碱性磺化和碱性氧化后,木质素结构中出现了亲水性功能基团(羟基、羧基和磺酸基),扫描电镜(SEM)结果表明两步法预处理后的物料表面出现开裂分层、层层剥落的现象。AS-SE预处理后,杨木纤维素酶水解率高达81.09%,原料糖得率达到73.72%。两步法预处理可对木质素进行选择性脱除和改性,改变了木质素理化特性及表观结构,增强了纤维素酶水解效果。 相似文献
5.
《林产化学与工业》2017,(1)
以椰壳纤维为原料,研究了不同比例乙二醇/碳酸乙烯酯在较低温(90℃)条件下对椰壳纤维的组分分离,并利用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、凝胶渗透色谱(GPC)和热重(TG)对分离得到的预处理后椰壳纤维和再生木质素进行了分析表征。结果表明:在单独使用碳酸乙烯酯时木质素的脱除率为负值,乙二醇/碳酸乙烯酯可实现椰壳纤维在较低温度下的去木质素预处理,并且当n(乙二醇)/n(碳酸乙烯酯)4∶1时木质素的脱除率达到最大值,为49.87%。乙二醇/碳酸乙烯酯处理后的纤维材料中纤维素含量都有所提高,半纤维素和木质素含量都降低,纤维素的结晶结构基本没有被破坏(均为纤维素Ⅰ型),且提取得到的再生木质素为典型的对羟基苯基-愈创木基-紫丁香基(HGS)型木质素,n(EG)/n(EC)为4∶1时得到的再生木质素多分散系数最小,为9.73。 相似文献
6.
《林业工程学报》2016,(1)
采用硝基苯氧化法、红外吸收光谱法、热分析法探讨不同溶剂提取的毛竹(Phyllostachys pubescens)材加工剩余物蒸爆竹纤维的木质素得率及其结构特性。蒸爆竹浆提取的木质素得率随采用的溶剂不同而不同,90%二氧六环提取木质素得率较高,且其硝基苯氧化产物的得率低于竹磨木木质素,说明蒸爆过程中木质素非缩合型结构的降解比较强烈。红外光谱分析结果表明,竹材木质素侧链的阿魏酸和对香豆酸为桥的醚、酯键等结构在蒸爆过程中键断裂,低分子化,形成游离的酚羟基。不同溶剂提取的蒸爆竹浆木质素在105~200℃的失重峰特征不同,表明不同溶剂提取的木质素低分子化程度不同。研究结果表明,竹材加工剩余物经蒸爆处理所得木质素易提取,且木质素低分子化,酚羟基含量多、纯度高,为酚醛树脂等产品的开发提供理论依据和技术指导。 相似文献
7.
通过改变溶剂体系及预处理条件,对酶解木质素（EHL）、碱木质素（AL）、木质素磺酸钠（SL）和糠醛渣（FR）,这4种类型的木质素在直接生物质燃料电池中的产电性能进行了一系列的研究,并对AL反应前后的紫外吸收光谱、红外光谱和1H NMR谱图进行了分析。研究结果表明：AL的产电性能最好,开路电压可达392.7 mV,最大功率密度为0.198 W/m2。木质素在3种不同的溶剂体系中的发电性能不同,在NaOH溶液中的产电性能最好,在NaOH+苯甲酸钠溶液中最差。水浴加热预处理对木质素的产电性能有提高作用,温度越高,处理时间越长,木质素的产电性能会越好。木质素在经紫外光照射处理时,随着时间的推移,产电性能呈现先增大后减小的趋势,在经处理24 h时产电性能最好,开路电压可以提高到431.2 mV,最大功率密度提高到0.371 W/m2。经过在燃料电池中的氧化反应,AL的紫外吸收峰产生红移和增色效应,在红外光谱中羰基吸收峰增强,1H NMR谱图中芳香族质子、酚羟基、脂肪族羟基的信号减弱,证明木质素的苯环结构已经受... 相似文献
8.
采取了先提木质素再将木质素磺化的方案进行造纸黑液的磺化,由分段正交试验(先羟甲基化再磺化)确定最佳磺化工艺,制备出磺化木质素.利用红外光谱表征产物,并测定了产物的磺化度、净浆流动度和重均分子质量(Mw).最佳磺化工艺:酸析木质素4 g,水40 g,甲醛溶液5 g,pH值11,75℃下反应2h,再调pH值为7,加亚硫酸钠2 g于140℃下反应4h,所得磺化木质素的净浆流动度为232 mm.红外分析表明磺化木质素中引入了较多的磺酸基;磺化木质素的磺化度为0.821 mmol/g,Mw为22.97 ku,均优于市售木质素磺酸钠,从而导致水灰比值0.35时其净浆流动度亦优于同掺量下的木钠. 相似文献
9.
《林产化学与工业》2015,(5)
以毛竹加工剩余物为原料,分离出竹青和竹黄。经粉碎过筛、苯/乙醇脱蜡和次氯酸钠脱木质素3个过程得到相应的综纤维素,然后用1%、5%和10%的KOH依次提取综纤维素得到半纤维素,竹青、竹黄半纤维素的总提取率分别为81.74%和85.36%。对所提取的半纤维素进行成分分析、分子量测定、红外光谱和核磁共振分析,结果表明,竹青、竹黄半纤维素成分主要为木糖,分别占61.02%~73.76%和65.22%~80.00%。竹黄半纤维素的重均分子质量为44 870~48 560 g/mol,高于竹青半纤维素的重均分子质量(43 970~46 245 g/mol)。竹青、竹黄碱溶半纤维素都是典型的阿拉伯糖基木聚糖结构,主链为β-D-吡喃木糖形成的木聚糖,在木糖基的C-2位连接着4-O-甲基-α-D-葡萄糖醛酸,C-3位连有α-L-呋喃阿拉伯糖,同时部分木质素通过苯苷键与半纤维素中的糖基相连。 相似文献
10.
《林业工程学报》2016,(6)
为研究核桃壳木质素分子结构特征及其在高压水热环境下木质素的溶出效率,本研究依次用二氧六环和碱性水溶液在不同环境条件下对脱脂后的核桃壳原料进行抽提处理,并采用FTIR、13C-NMR和二维HSQC-NMK等手段对抽提所得的核桃壳木质素组分进行结构表征。研究结果表明,二氧六环和碱性水溶液多步抽提一共可以从核桃壳原料中分离得到759%的核桃壳木质素,水热处理能够较好地促进原料中木质素组分的溶出;核桃壳木质素大分子主要由愈创木基和紫丁香基结构单元构成,同时含有少量的对羟基苯丙烷结构单元;核桃壳木质素大分子的主要联接键为β-O-4′醚键,其次是β-β′和β-5′联接;在核桃壳木质素大分子中,紫丁香基结构单元侧链中有部分的β-O-4′芳基醚键结构的γ位发生了酰化。 相似文献
11.
【目的】研究毛竹低用碱量硫酸盐法处理的黑液木质素和残留在浆料中木质素结构特征和热学性质,为竹材工业木质素利用提供理论参考。【方法】采用12%有效碱的硫酸盐法处理毛竹竹屑,通过酸化和酶解得到硫酸盐木质素(KL)和酶解木质素(EHL)。利用有机溶剂对2种木质素进行纯化后,采用凝胶渗透色谱分析仪(GPC)测定木质素分子质量大小,运用核磁共振定量碳谱(~(13)C谱)、二维碳氢相关谱(2D-HSQC)和定量磷谱(~(31)P谱)对木质素结构的键型连接、内部连接键含量和官能团含量进行定量分析,应用热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)分别对木质素的热稳定性和玻璃化转变温度进行分析比较。【结果】GPC测定结果表明,KL的重均分子质量为5 414 g·mol~(-1),低于EHL的重均分子质量(7 673 g·mol~(-1))。利用定量~(31)P谱,结合定量~(13)C谱和2DHSQC谱分析可知,EHL中的脂肪族羟基含量(4.87/100 C_9)高于KL中的脂肪族羟基含量(3.13/100 C_9),而总酚羟基含量(1.58/100 C_9)低于KL中的总酚羟基含量(3.09/100 C_9);EHL内部木质素单元连接键含量高于KL内部木质素单元连接键含量,EHL的β—O—4芳基醚键、β—β、β—5和β—1含量分别为30.85/100C_9、7.43/100C_9、2.40/100C_9和0.19/100C_9,而KL这些连接键含量仅为11.75/100C_9、2.35/100C_9、0.71/100C_9和0.09/100C_9。热学性质分析表明,在加热条件下KL和EHL的木质素玻璃化转变温度分别为135℃和162℃,最大失重率温度分别为339℃和361℃。【结论】竹屑经低用碱量硫酸盐法预处理后,溶解在黑液中的木质素分子质量大小、内部连接键含量均低于残留在浆料中木质素的含量;而黑液木质素具有更多的酚羟基和羧基,脂肪族羟基含量较少。黑液木质素可能比残留在浆料中的木质素更有优势用来制备热塑性材料,因为其具有更低热稳定性和低玻璃化转变温度的特性。 相似文献
12.
超声波处理对麦草碱木质素结构特性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
采用超声波作用于麦草碱木质素,探讨了超声波对碱木质素的活化作用,用化学法对超声波作用前后碱木质素官能团进行了定量测定,用凝胶色谱(GPC)测定了木质素相对分子质量的变化,用1H NMR光谱对化学结构进行了分析.结果表明超声波可以显著提高碱木质素酚羟基和醇羟基含量,当作用时间20min、作用功率200W、液料质量比1001时,醇羟基含量从1.99 mmol/g上升为4.14 mmol/g,酚羟基含量从1.88 mmol/g上升为2.54 mmol/g,羧基含量从0.59 mmol/g下降为0.29 mmol/g,羰基含量从2.16 mmol/g上升为2.68 mmol/g.1H NMR分析表明,愈创木基和紫丁香基峰面积与总峰面积的比值分别从3.61%和0.77%下降为0,甲氧基峰面积与总峰面积的比值从11.50%下降为8.90%.数均分子质量(Mn)和重均分子质量(Mw)分别从1 179和10 250上升为5031和11605,分散度(Mw/Mn)从8.69下降为2.31. 相似文献
13.
对不同氧化条件下,麦草氧化碱木质素的分子质量、酸溶木质素含量、酚羟基、羧基、甲氧基含量、表面活性的变化进行了研究.研究表明,当用碱量较高(60%,30%)时,其分子质量均一化程度较高.加入H2O2后分子质量＞10 000的高分子组分含量明显下降,但用碱量较低(10%.5%)时则变化不大,说明在02/H202氧化时碱有着明显作用.对酸溶木质素含量来说,也呈现出这一规律.木质素经氧化后,酚羟基含量升高,而羧基、甲氧基含量下降.在高用碱量条件(60%、30%)下,氧化木质素的表面张力下降较大,添加H202后下降更为明显.当用碱量为60%、H202用量10%时,氧化木质素4%水溶液的表面张力可由原木质素的46.8 mN/m降至38 8 mN/m 相似文献
14.
以巨龙竹(DS)为研究对象，对其进行过氧化氢-乙酸(PA)预处理，探讨预处理中硫酸添加量对竹材化学组成、酶解效率和乙醇产率的影响。研究结果表明：随着预处理过程中硫酸用量的增加，竹材中的木质素质量分数不断降低，而纤维素和半纤维素的质量分数有所增加。在预处理中，添加硫酸作为反应助剂，能够使酶解效率提升，当硫酸体积分数为0.5%时，72 h的葡萄糖和木糖得率分别为84.77%和85.05%,与未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理的巨龙竹相比，分别增加了42.40%和33.72%;其水解液经酵母发酵后的乙醇质量浓度为13.52 g/L,比未添加硫酸的过氧化氢-乙酸预处理水解液增加了73.33%。在巨龙竹过氧化氢-乙酸预处理过程中以硫酸作为助剂，能够降低底物的疏水性和表面木质素覆盖率，增加结晶度和比表面积，添加0.5%硫酸，纤维素酶可及度从未添加硫酸时的282.15 mg/g增加到500.12 mg/g,进而增加了纤维素酶与纤维素之间的生产性吸附，因此使巨龙竹的酶解效率和发酵产率得到提升。 相似文献
15.
16.
对不同氧化条件下 ,麦草氧化碱木质素的分子质量、酸溶木质素含量、酚羟基、羧基、甲氧基含量、表面活性的变化进行了研究。研究表明 ,当用碱量较高 (60 % ,30 % )时 ,其分子质量均一化程度较高 ,加入H2 O2 后分子质量 >10 0 0 0的高分子组分含量明显下降 ,但用碱量较低(10 % ,5 % )时则变化不大 ,说明在O2 /H2 O2 氧化时碱有着明显作用。对酸溶木质素含量来说 ,也呈现出这一规律。木质素经氧化后 ,酚羟基含量升高 ,而羧基、甲氧基含量下降。在高用碱量条件 (60 %、30 % )下 ,氧化木质素的表面张力下降较大 ,添加H2 O2 后下降更为明显。当用碱量为60 %、H2 O2 用量 10 %时 ,氧化木质素 4 %水溶液的表面张力可由原木质素的 4 6.8mN/m降至 38.8mN/m。 相似文献
17.
毛白杨木材乙二醇醇解过程中木质素结构的FT-IR、1H NMR分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨木材乙二醇醇解过程中木质素结构的变化机理,以毛白杨磨木木质素(MWL)为研究对象,采用红外光谱和核磁共振等手段对醇解前后的木质素结构变化进行了分析.发现毛白杨木质素属于典型的愈创木基-紫丁香基型(GS型)木质素,G/S比值为1.37.醇解过程中木质素单元间β-O-4连接键大量断开,共轭羰基减少,甲基芳基醚键部分断开,产物中发现了大量新的酚羟基结构.醇解产生的低分子组分有芳香醚类、脂肪醚类、酚类、芳香酸类、不饱和酮类等物质.木质素大分子断裂的同时也有缩合反应发生. 相似文献
18.
以玉米秸秆木质素为原料，将木质素磺化改性，再利用二硫化碳、溴乙酸甲酯对磺化木质素(SL)进行黄原酸酯功能化改性，合成了磺化木质素基链转移剂(SL-CTA)，之后将其用于丙烯酰胺的水相RAFT聚合反应制备磺化木质素-丙烯酰胺共聚物(SL-g-PAM)，并采用多种方法对链转移剂及共聚物进行表征。研究结果表明：相比于磺甲基化改性，芳基磺化改性的效果更好，当1 g木质素与2 g氯磺酸在25℃下反应4 h时，改性效果最佳，此时磺化木质素含S量为1.83%,Mw/Mn为1.19，含总羟基量为4.86 mmol/g，且水溶性良好。FT-IR、13C NMR对磺化木质素基链转移剂的结构表征结果发现：红外谱图显示900 cm-1处出现C—S伸缩振动吸收峰及1 738 cm-1处出现C=O特征峰，13C NMR谱图中δ172处出现了C=S的碳原子峰，共同证明了SL-CTA的成功合成。探究丙烯酰胺的水相RAFT聚合体系中单体/链转移剂/引发剂比例、pH值及反应温度对单体转化率的... 相似文献
19.
《林业工程学报》2016,(6)
慈竹是转化生物质燃料及化学品的理想原料之一。笔者采用优化的碱性亚硫酸盐耦合低压蒸汽爆破(ALS-SE)“一步法”对原料慈竹进行预处理,在脱除木质素的同时,降低碳水化合物的降解,提高转化乙醇的效率。红外光谱分析表明,ALS-SE预处理液体中含有木素磺酸盐,将其回收用作表面活性剂加入同步糖化发酵试验中,能有效降低木质素对酶的无效吸附,改善发酵效率。试验分别研究对比了底物质量分数5%和10%,纤维素酶用量18 U/g-纤维素和24 U/g-纤维素以及ALS-SE预处理液对慈竹转化乙醇的影响。结果表明,“一步法”预处理慈竹可以显著地提高乙醇得率:底物质量分数5%、纤维素酶用量18 U/g-纤维素时“一步法”预处理慈竹乙醇得率达到其理论得率的6322%,相比原料慈竹和低压蒸汽爆破,慈竹的乙醇得率分别提高了118倍和062倍;提高底物质量分数为10%,纤维素酶用量为24 U/g-纤维素,其乙醇得率提高到8214%,加入ALS-SE预处理液体时乙醇得率进一步提高到8529%,同时降低了发酵副反应的发生。 相似文献
20.
乙醇预处理对芦竹细胞壁的影响及荧光可视化分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为探究NaOH-乙醇预处理过程中NaOH浓度变化对芦竹纤维表面结构、细胞壁区域化学成分以及酶解效果的影响,采用NaOH质量浓度分别为2.5,5.0,10.0 g/L的NaOH-乙醇溶液和10.0 g/L的NaOH水溶液于90℃水浴条件下,分别对芦竹粉末和切片预处理2 h。结果表明:当碱质量浓度为10.0 g/L时,NaOH-乙醇预处理后木质素和木聚糖脱除率达到最大值,分别为47.11%和35.12%,芦竹酶解葡萄糖得率和木糖得率达到49.41%和77.61%,分别是未处理样品的6.2倍和7.4倍。场发射扫描电镜观察显示,NaOH-乙醇预处理后,芦竹纤维细胞壁表面微纤丝暴露。预处理过程的荧光显微镜跟踪观察表明,木质素的脱除均由薄壁细胞开始,逐渐向与之靠近的厚壁纤维过渡,最后到维管束内部的厚壁纤维,细胞角隅的木质素相对较难脱除,预处理后仍显示较明显的木质素信号; NaOH-乙醇溶液预处理后的切片整体木质素自发荧光现象减弱,细胞壁中木质素相对浓度下降,对酶解葡萄糖和木糖得率的提高都起到促进作用。 相似文献