球磨条件对麦草原料离子液体溶解性能及木质素分离的影响开题报告

1. 研究目的与意义

木质素是富有工业价值的有机原料，工业用木质素主要来源于造纸废液，然而，超过95%的木质素仍以造纸废水的形式排入江河，或浓缩后烧掉，没有得到高效利用，不仅浪费了资源，而且造成了土壤、水等的污染。

木质素成本较低，木质素及其衍生物具有多种功能性，其应用前景十分广阔。

如可作为分散剂、吸附剂、解吸剂、石油回收助剂、沥青乳化剂，木质素对人类可持续发展最为重大贡献就在于提供稳定、持续的有机物质来源。

2. 国内外研究现状分析

最近几年 ,国际上在对木质纤维素进行结构鉴定、 化学改性和高效利用时提出了一种全新的研究体系 木质纤维素全溶体系该体系的特点是能破坏木质纤维素中各组分分子内及分子间的氢键 ,从而导致其溶解。木质纤维素全溶体系具体可以分为有机溶剂全溶体系和离子液体全溶体系两大类。科研人员一直在努力寻求一种快速而全面地鉴定木质纤维素中各组分结构特点的新方法。2003年我国学者吕发创和美国学者 Ral ph [10],在 Heinze等[11]研究以二甲基亚砜 (DMSO)和四丁基氟化铵 ( T BAF)作为纤维素乙酰化溶剂体系的启发下 ,首次将这一溶剂体系 (DM2SO /T BAF)应用于植物细胞壁组分的全溶实验。

自 2002年 Swatl oski等[ 34 ]首次公开报道离子液体 1，2 -丁基 2 32 甲基氯化咪唑 [Bmi m ]Cl可作为纤维素的溶剂以来 ,科研人员对纤维素在离子液体中的溶解、 再生及功能化改性等方面做了大量的研究工作[ 35]。然而 ,直到 2006年 ,我国学者谢红璐和史铁钧[ 40 ]才首次公开发表将离子液体用于木质纤维素的液化实验。他们利用合成的离子液体 IL1和 IL2对水杉木粉进行液化实验 ,讨论了反应温度、 反应时间、 离子液体 /木粉和 AlCl ₃ 的用量对液化的影响。

3. 研究的基本内容与计划

1.以麦草为原料，分成茎、节、鞘叶等几部分。所以先对原料进行原料分析，包括灰分，综纤维素，酸溶木素和酸不溶木素，糖分的分析。

2.将经过苯醇抽提的草粉（20目以下），进行球磨处理，之后研究麦草在dmso/licl中溶解性能。

3.用水再生被licl/dmso溶解原料，冷冻干燥之后，再用纤维素酶酶解其中的碳水化合物，经过纯化得到较纯的木质素。

4. 研究创新点

利用研磨体的冲击作用以及研磨体与球磨内壁的研磨作用而将原料粉碎并混合。球磨法通过破坏木材细胞壁结构是木质素分离。可以研究不同的球磨条件来研究麦草离子液体性能和分离的影响。

借鉴木材原料的方法，以D/L处理非木材纤维原料分离木质素，可能需要对原方法进行改进。