强极性木质素吸附材料的现状及发展趋势.pdfVIP

第四届海西纸业论坛论文集 2014 年 11 月 22 日23 日 中国·福州 强极性木质素吸附材料的现状及发展趋势强极性木质素吸附材料的现状及发展趋势 强极性木质素吸附材料的现状及发展趋势强极性木质素吸附材料的现状及发展趋势 苗天博 1,2 杨桂芳 1,2 陈葓 1,2 刘明华 1,2* （1. 福州大学环境与资源学院，福建 福州 350108 ；2. 福建省生物质资源化技术开发基地，福建 福州 350108 ） 摘要：摘要：作为地球上最丰富 的可再生资源之一，木质素广泛存在于种子植物中，与纤维素和半纤维素构成植物的基本 摘要摘要：： 骨架 。木质素是制浆造纸工业的副产物，若得不到充分利用，会造成资源的极大浪费。因此，如何有效利用好木质 素这种可再生资源 已成为科研工作者研究的出发点。强极性木质素吸附材料的研发和应用是木质素高值化利用的有 效途径之一，可用于环保、生物、医药等多个领域，具有广阔的前景，在此主要介绍了近年来吸附剂的研究现状， 其中包括强极性木质素吸附剂的制备及其应用情况，并探讨了木质素吸附剂的发展趋势。 关键词：关键词：强极性 木质素 吸附剂 研究 应用 关键词关键词：： 1 引言引言 引言引言 木质素是天然原料中的第二大有机物[1] ，其含量仅次于纤维素的含量，是自然界中含量非常丰 富的芳香类聚合物[2] 。目前以植物纤维为原料的产业，如纺织、制浆造纸、木材水解、生物质材料、 生物质能源等，但迄今为止超过 95%的木质素仍然主要作为工业制浆的废弃物，随废水直接排入江 河或浓缩后烧掉，绝少得到高效利用。 木质素基本是由松柏醇、芥子醇、对香豆醇三种类型的苯丙烷单体结构单元，经各种联接方式 和无规则偶合产生的一类三维空间结构的大分子高聚物[34] 。又有人认为木质素大分子主要由三种不 同的结构单元组成，愈创木酚基型、紫丁香酚基型及对丙苯酚基型，它们之间主要以醚键相联[34] 。 木质素天然结构中，单元间主要联接方式是 O4 和αO4，约 占50%左右，其它有代表性连接键有 [5] 5、 1、55′联苯型联接等 。木质素本身是一种白色或接近无色的粉末，从植物 中分离出来时， 3 随分离方法不同，带有灰黄至灰褐 的颜色。一般情况下，木质素的相对密度约 1.35～1.50gcm ，折 射率高达1.61，热值达26.0Jg1 ，通常提取得到的木质素的重均相对分子质量在2800～17800。在工 业上木质素可降解为小分子后利用，也可以大分子的方式直接利用。 木质素本身具有一定的吸附特性，原本木质素中就含有较多的甲氧基、羟基和羰基，这些功能 基可作为金属离子的吸附位点。同时，木质素分子中含有酚羟基、醇羟基、醛基、酮基、羧基、甲 氧基等活性基团，可以发生氧化、还原、磺 甲基化、烷氧化、烷基化、碱活化、羟甲基化、Mannich 反应等许多改性反应。通过对木质素本身结构的接枝改性，使得木质素的结构得以发生改变，取代 基团的变化促使了空间结构的不对称性、酚羟基含量、羧基含量或者引入了其他功能基等。因而通 过适当 的改性聚合可望获得具有多功能、高性能的强极性木质素基吸附材料。本文主要介绍近年来 强极性木质素吸附材料的现状，并探讨了强极性木质素吸附剂的发展趋势。 2 强极性木质素吸附剂的制备及应用强极性木质素吸附剂的制备及应用 强极性木质素吸附剂的制备及应用强极性木质素吸附剂的制备及应用 2.1 强