稻草、芦苇工业木质素的酚化改性开题报告

1. 研究目的与意义

在中国，森林覆盖面积少，是以禾草类植物为原料制浆的大国。禾草类浆黑液中灰分含量较多、木质素含量较少，黑液大多数被废弃排放。绝大多数工业木质素都是以燃烧转化为热量的方式被处理掉，对环境造成污染，而且到目前为止造纸黑液中的木质素没有办法得到有效的利用。

自然界中，木质素是唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源，含量仅次于纤维素，每年以500亿吨的速度再生。木质素具有价廉、无毒、可再生、易降解等优点，在高分子芳基材料上的应用越来越受到重视。

本研究利用相分离法对造纸黑液中的木质素进行酚化改性，酚化改性的成本相对较低，能增加其活性官能团数目。并考察改性后的木质素的结构性质，为工业木质素在高分子芳基材料上的应用提供基础数据。

2. 国内外研究现状分析

近年来，木质素的开发应用是木材化学中极富挑战性的领域，对于工业木质素的改性材料在基础研究和应用开发领域也深有探索，主要表现在以下几个方面：

1、 工业木质素的利用现状

对于木质素的研究已有上百年的历史，木质素本身的反应活性不大, 在工业上直接应用范围很小, 但木质素分子结构中含有大量的芳香核、酚羟基、各种醚键和羟基等, 可发生侧链反应、芳香核选择反应, 还可发生卤化、硝化、磺化、酚化、接枝共聚、氧化还原反应等, 由此改善其亲水性、反应活性等[1] 。木质素的利用方式主要有两种：一是通过生物或化学方法降解为小分子后用作化工原料，二是以大分子形式直接利用。在制浆过程中木质素的相对分子质量与基团也不同程度地发生了变化, 使工业木质素的改性工作难度大, 应用受到了限制。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容:

稻草、芦苇工业木质素的酚化改性

研究计划:

4. 研究创新点

作为自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源，木质素具有价廉、无毒、可再生、易降解等优点，但工业木质素在制浆过程中的苛性条件下，活性结构得到了极度的破坏，使得其在进一步的工业应用中显得活性官能团少，结构难以控制。随着石油资源的日益紧缺，绿色环保的木质素资源将在高分子改性和应用方面获得更多更广泛的应用。所有这些要求迫使人们在木质素改性技术上不断改进、创新和提高。国内外在此方面进行也大量的研究，已有许多新的进展。

此外，实验运用的的方法是通过引进日本三重大发明的相分离技术，对工业木质素进行直接改性或者模拟相分离的木粉配比条件改性，探索使工业木质素性能优化的最佳实验条件，为工业木质素能大量应用于高分子材料中奠定坚实的理论基础。