木质素及木质素磺酸盐乙酰化过程研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着工业的发展，人类消耗了大量的化石能源，造成了这些资源的逐渐枯竭，同时也带来了环境污染。

而生物质资源非常丰富，其含硫量低、灰分含量少、比煤中氢含量高，是一种可再生的清洁燃料。

生物质中炭含量低，在光合作用过程中吸收二氧化碳，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效的减轻温室效应。

2. 国内外研究现状分析

在木材的加工利用过程中,迄今对木材表面特性的了解和研究却不多。目前国内外已有对木材乙酰化达到对材料改性的研究，但由于木质素其组成结构和空间结构的复杂性,无序性，木质素及其磺酸盐乙酰化的研究较少。 由于木质素结构中既有酚羟基，又有醛基、羧基等，因此可以与其他化合物在一定条件下台成树脂。在合成木质素酚醛树脂的过程中，木质素既可用作酚与甲醛反应，又可用作醛与苯酚反应。利用这一性质，国内外学者进行了大量的研究，并取得了很大进展。如施中新和王小红用苯酚、甲醛、木质素和一定量的催化剂为原料合成了固含量为50％的胶粘剂；王大可等用造纸黑液、苯酚、甲醛和烧碱经缩合制得黑液．酚醛树脂胶粘剂等。

（详细内容参见文献综述附件）

3. 研究的基本内容与计划

本课题采用乙酰化方法,用乙酰剂中疏水性乙酰基对杨木中的木质素和磺化木质素上的羟基和酚羟基进行置换,使其生成相应的酯。

并用傅立叶红外光谱(ftir)研究其在乙酰化过程中的化学结构的稳定性及化学官能团的变化,揭示木质素在不同处理条件下各化学组成的反应性能,以及木材表面进行酯化处理的程度。

课题组主要研究木质素的乙酰化，分别从反应的时间、温度以及反应物的气液相三个方面，得到木质素乙酰化的最优条件，并对比木质素磺酸盐，从中分析木质素磺酸盐乙酰化的过程。

4. 研究创新点

以杨木木质素为原料，乙酸酐为乙酰化试剂，从反应相态和有无磺化这两个角度探究了杨木木质素乙酰化过程的工艺。

反应相态分为气相法和液相法两种，影响因素是温度和时间；通过红外表征、力学性能测试、尺寸稳定性能测试手段检测了乙酰化木质素的各方面物理性能。

利用乙酸酐液体对木质素粉的溶解性能,将木质素粉在乙酸酐液体中进行酯化改性,详细阐述了木质素及其磺酸盐粉酯化过程中各种参数对反应产物的影响。