水系石墨相氮化碳聚合物的合成、表征及光催化水分解性能研究开题报告

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1. 研究目的与意义

木质素是自然界中丰富的可再生有机资源，广泛存在于植物纤维原料中，其在自然界中的产生量仅次于纤维素，是最丰富的天然芳香族高分子物质。有效利用这些资源是人类长期以来梦寐以求的愿望，也是人们研究木质素化学的根本目的。

木质素作为植物的主要成分之一，其分子结构和聚集态结构非常复杂，人类尚未完全了解掌握，因而对它的利用技术研究尚处于起始阶段。多年来人们在合成树脂、表面活性物质等领域虽有一些研究成果，但仍未获得与石油化学品性价比相媲美的产品。

研究木质素的化学组成与结构的最终目的是有效合理利用木质素。然而，目前木质素主要作为热源直接烧掉或作为茹合剂和表面活性剂用于建筑材料中。木质素及其改性衍生物以其独特的性能开始用于共混材料、高效液体燃料、高分子聚合树脂、炭纤维和精细化学品等制备。

2. 国内外研究现状分析

法国植物学家和化学家anselmen peyen最早提出木材是由纤维素和另外一种物质组成。当时他发现，用硝酸和碱交替处理木材时，可以除去部分木材物质，而得到纤维素，被除去物质的碳含量比纤维素高。他认为在木材中这些物质是镶嵌于纤维素之间的，而把它称为镶嵌物或被覆物(incrusting material)，应该说他提示了木质素存在的可能性。f. schulze将此高碳含量的溶出物命名为木质素(lignin)

。li等研究了从竹材中提取木质素的抗氧化活性，发现木质素的抗氧化活性要强于合成的抗氧化剂bht，说明木质素具有应用于抗氧化剂的潜力。木质素抗氧化活性ic_so值为0.65mg/ml，rsi值为1.54，显著高于商业合成的抗氧化剂二丁基羟基甲苯(rsi值为0.94)，这与木质素中含有的活性基团有关，研究表明木质素对皮肤和眼睛无伤害，因此醋酸法提取的葵花籽壳木质素可用做天然的抗氧化剂.

mitjans等还研究发现，木质素具有抗癌变、抗菌、抗诱变等生物活性。醋酸是提取木质素的有机溶剂的一种，具有在常压下进行，对设备要求较低，溶液易挥发可回收利用等特点，可有效降低提取成本，且提取的木质素具有较低的分子量和较高的反应活性等，常应用于木质素提取研究。

3. 研究的基本内容与计划

内容：研究木质素的基本性质和结构，以及各种改性方法。在查阅文献的基础下，对木质素的活性进行研究讨论其活性，以便于对其进行改性，合成性质良好可应用的物质。

计划：1、准备工作、进行各项实验。（2017年12月下旬~2018年2月中旬）。

2、完成实验报告。（2018年2月中旬~3月中旬）。

4. 研究创新点

木质素具有良好的力学强度、弹性和流变性及较高的碳含量、反应性和化学兼容性，可望应用于制备建筑材料、液体燃料、合成气、高分子化合物、芳香族化合物和多种木质素单体等，也可以用于制备分散剂、乳化剂、填充剂、抗氧化剂、粘合剂、鳌合剂、聚电解质材料和聚合物材料等。基于木质素的结构特征和化学组成，其降解产物可用于制备香草醛、阿魏酸、香豆酸、愈创木酚、乙烯基愈创木酚、儿茶酚、羟苯基/甲苯基-甲烷以及具有光学活性的木脂素和低聚物等高附加值化学品。木质素单体或降解产物一般具有两个以上的轻基，以这些羟基作为反应活性位点，理论上还可以制备聚亚胺酯、聚己酸内酯和环氧树脂等聚合物。从某种程度上讲，以生物质或木质素为原料制备生物燃料与高附加值化学品，在越来越多的领域中可作为石油化工行业产品的重要补充。

可利用木质素降低工业污染。