稻草、芦苇在相分离方法中表现出来的分离特性开题报告

1. 研究目的与意义

随着石油资源的日渐枯竭，及价格的持续猛涨，人们逐渐意识到能源危机的到来。开始将眼光转移到可替代的、可持续发展的资源上面。环境友好经济实惠成为当今资源面临新形势。随着人类对环境污染和能源危机等问题认识的不断深入， 天然高分子木质素所具有的可再生、可降解等性质日益受到了社会的重视， 木质素的综合高效利用也备受关注， 如此即对环境污染的治理起到了有效的推动作用。

造纸行业中木素是自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源， 在数量上是仅次于纤维素的第二大天然高分子材料。迄今为止，造纸工业超过95%的木质素仍以黑液直接排入江河或浓缩后烧掉，对环境造成了极大的污染，且对环境造成了极大的污染。除此以外我国农业植物秸秆里也含有大量木素，而人们现在对秸秆处理方式最直接的印象就是在田里大量焚烧，这种现象在我国东部表现得尤为突出。据统计，我国现有的15亿亩耕地，农作物秸秆年产出量达6亿吨之多，其中稻草1.8亿吨，而每年其中80％约5亿吨的秸秆都被烧掉了，简直成了一大社会公害。

由于木质素价格低廉，可再生，无毒，来源丰富，经活化后，具有苯酚的性质，因此可将无毒的碱木质素用来替代有毒、昂贵的苯酚．在环保和经济效益等方面都具有重要意义。

2. 国内外研究现状分析

一、华南理工大学化学与化工学院的学生研究了不同工艺条件下木质素替代部分苯酚制备的木质素改性酚醛树脂( lpf) 胶粘剂的性能; 探讨了木质素对苯酚的替代率、氢氧化钠用量、甲醛/木质素质量比及产品固含量等对lpf 性能的影响，并对各参数进行了优化; 最后，通过dsc 分析研究了lpf 的热性能[1]。

二、人造板工业用的酚醛树脂胶，虽然粘接性能好，但在制造和使用的过程中都会释放出污染物甲醛。而木质素分子中有酚羟基和醛基，使用木质素，既可改善胶粘剂的性质，又可节约苯酚的用量，降低甲醛释放量[2][4]。木质素改性高分子材料的基础研究和应用开发极为活跃。在材料中引入木质素, 不仅可提高材料的性能, 还能降低成本, 产生可观的经济效益，到废物利用与保护环境的目的[5]。

三、研究了液固比（w／w）、乙二醇质量分数、反应温度及保温时间等因素对用高压釜提取稻草木质素的影响。结果表明，优化的工艺条件为液固比（w／w）12∶1，乙二醇质量分数90％，反应温度240℃，保温时间2．5 h。提取液经水沉淀，抽滤，真空干燥，得到黄色的木质素，溶剂经减压蒸发可循环使用。测定了木质素的溶解性能，并对其进行了红外与紫外光谱分析[3]。

3. 研究的基本内容与计划

一、 原料的准备（稻草、芦苇）

1、将原料在粉碎机中磨成细末。过筛，截取通过60目的筛的细末，室温储存备用。

2、原料成分分析：水分的测定、灰分的测定、水抽出物含量的测定（冷水抽出、热水抽出）、1%氢氧化钠抽出物含量的测定、苯乙醇抽出物含量的测定、酸不溶木素含量的测定、多戊糖含量的测定。

4. 研究创新点

相分离法：事实上木素的分离非常的困难的，所以我们通常用强酸，强碱，高温等苛性条件来处理。

而在这个实验中我们采用了温和的处理方式，我们用苯酚保护木素使其在苄基位置导入酚，使木质素复杂的分子网络断裂，得到一个以1，1-二苯基丙烷为基本结构单元的链状高分子，即木质素酚，同时,酸性条件下的分离可以得到水溶性高分子糖和低分子糖的混合溶液,将为生物乙醇的发展提供大量有效原料。