水解木素制备缓释氮肥的研究开题报告.docVIP

山东轻工业学院 毕业设计（论文）开题报告 课题名称 水解木素制备缓释氮肥的研究 课题类型 理论研究 Z 导师姓名 学生姓名 学 号 专业班级 一选题依据 作为地球上最丰富的可再生资之一,木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骨架。木素在自然界中存在的数量非常庞大,估计每年全世界由植物生长可产生1500亿吨木质素。人类利用纤维素已有几千年的历史,而真正开始研究木素则是1930年以后的事了,而且至今木素还没有得到很好的利用,我国仅约6%的木素得到利用。木素作为木材水解工业和造纸工业的副产物,若得不到充分利用,变成了造纸工业中的主要污染源之一,则不仅造成严重的环境污染,而且也造成资源的重大浪费。因此,如何有效地利用好木质素这种可再生资源,提高其附加值,并解决环境污染问题已成为科研工作者研究的出发点。 1、木素的结构及理化性质 木素属于复杂的芳香族天然聚合物。它基本是由松柏醇、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。木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。 木素是一种不溶性的白色或接近白色的固体物质，在电子显微镜下木素呈球形或块状，相对密度大约在1.35~1.50之间，有比较高的燃烧值。木素是一种聚集体，结构中存在许多极性基团，尤其是较多的羟基，造成了很强的分子内和分子间的氢键，因此木素不溶于一般溶剂。木素是热塑性高分子物质，无确定的熔点，具有玻璃态转化温度。木素是自然界中能从再生资源获得的高聚合度的方向有机原料，具有无毒、廉价、能被微生物降解的特性。 木素的分子结构存在芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等活性基团，这些活性基团对从天然木质纤维材料中分离获得的木素具有较大的阳离子交换容量；正是由于木素的分子结构中存在着这些活性基团，木素可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、生物降解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应，因此原本木素在分离过程中结构发生较大变化。木素是一种含许多负电子基团的多环高分子有机物，对土壤中的高价金属离子有较强的亲和力。 木素在农业方面的应用 木素在农业方面的开发利用既是对造纸黑(红)液中木素资源的综合利用，治理了对环境的污染，同时又解决了普通肥料在使用过程中的流失和污染问题，影响并能为降低农业生产成本提供新的技术。木素来源丰富，具有优良的理化特性和广阔的应用前景，特别是在农业中有十分广泛的应用前景。 2.1木素用作土壤改良剂 木素可以促进磷氮镁等肥料吸收，使土壤产生团粒结构，并能在土壤中缓慢降解，最后变为腐殖质，进而改变土壤中的水分特性。木素在土壤中可缓慢降解，变为腐殖酸，从而使土壤产生团粒结构或增强团粒结构，改良和调节过度耕种的土地。例如，氨化木素（即木素与氨水进行氨解反应所得产物）可改良坚实的土壤、含盐或被腐蚀的土壤，增加土壤的含炭量。 2.2木素在农药方面的应用 木质素具有抑制释放剂的性质 ,利用木质素的网络结构 ,可以容易地将杀虫剂、除草剂、灭菌剂等通过物理或化学的方法引入到木质素结构中制成颗粒剂。农药成份逐渐从制剂基体扩散到制剂表面,起到缓解释放的作用。例如，张陶芸[1]等将干燥粉碎的碱木质素与农药及助剂混匀、造粒、再干燥 ,制成颗粒缓释农药。 2.3木素在肥料方面的应用 木素是能从自然界再生资源中获得的高聚合度的芳香族有机原料，具有无毒、价廉、易被微生物分解的特性。当在木素上接上植物生长所需要的N、P、K等元素时，这些元素会伴随着木素被微生物降解而缓慢释放出来，为作物吸收利用。正是木素这种缓慢释放的特性使得木素可以成为一种肥劲较稳、肥效较长、含有多种营养元素并且能较好地控制不被淋失的完全肥料。如木素氮肥、木素磷肥、木素锌肥、木素微肥、木素螯合肥料、木素复合肥等各种肥料。 2.4木素用作液态地膜 木素是一种可溶于碱的天然高分子化合物，有一定的成膜性，也有一定的强度，且此碱性地膜对于土壤和农作物无害。如果再添加少量甲醛和少量短纤维以增强其强度和成膜性，再添加一些表面活性剂和起泡剂，通过喷雾器喷到土壤表面，即可成为液体地膜。这种液体地膜在降解前，覆盖土壤表面，具有保墒、防止水分蒸发和杂草生长的作用；被微生物降解变成腐殖酸，可以改善土壤理化性质，提高土壤通透性，防止板结。 木素为热塑性高分子物质，无确定的熔点，具有玻璃态转化温度。罗学刚等以工业木素为原料，通过木素的改性和接枝共聚，调节其玻璃化特性，使其能用通用塑料机械吹塑成膜，同时具有优良的透光、保温、保墒性能，满足使用要求。 木素是能从自然界再生资源中获得的高聚