酸析木素分級(jí)分離及低分子量木素結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、當(dāng)前生物質(zhì)能源的研究開(kāi)發(fā)與利用已經(jīng)成為當(dāng)今世界的研究熱門(mén)，而木素作為生物質(zhì)資源的一部分，由于其豐富的芳香性結(jié)構(gòu)使它成為化學(xué)基礎(chǔ)原料和聚合物的良好替代品。研究學(xué)者從黑液以及植物原料中提取木素，開(kāi)發(fā)出可替代性產(chǎn)品，不但極大地減少了石油行業(yè)的消耗，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，而且極大減少能源消耗。然而以特定分子量分布和高純度高附加值木素為目的開(kāi)展的研究仍然有很大的研究空間，需要我們進(jìn)一步去探究。
　　本論文采用酸析法及超濾法從黑液中提取木素，

2、探討在不同的pH值下，不同的膜分子截留量條件下木素析出的質(zhì)量，并進(jìn)行質(zhì)量比較，初步探討木素的分級(jí)分離溶出規(guī)律；同時(shí)選取具有代表性的木素試樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析檢測(cè)，探討不同條件下提取木素的官能團(tuán)變化情況，為后續(xù)木素的大規(guī)模生產(chǎn)及高值化利用提供理論基礎(chǔ)。
　　不同的酸析分離方法對(duì)于木素的溶出影響較大，其中直接將pH調(diào)到預(yù)定的值比通過(guò)分級(jí)分離到達(dá)預(yù)訂的值獲得的木素樣品的質(zhì)量大，且在分級(jí)分離過(guò)程中木素在pH降為4時(shí)析出的木素質(zhì)量最多，當(dāng)pH降到

3、2時(shí)溶液中大部分的木素已經(jīng)被沉淀出來(lái)，此時(shí)溶液呈現(xiàn)透明狀態(tài)。
　　當(dāng)采用相同的黑液進(jìn)行超濾時(shí)，水通量最大的為通過(guò)10K膜的黑液，其次為通過(guò)1K的膜黑液，最小的為通過(guò)5K膜的黑液。超濾后，透過(guò)液中酸溶木素的含量較原黑液中是稍微有所增加的，透過(guò)液中酸不溶木素的含量相對(duì)于原黑液而言大幅下降，總木素含量也比原黑液低；而截留液中酸溶木素的含量相對(duì)于原黑液是略有降低的，酸不溶木素的含量大幅上升，總木素的含量也是有所上升的。超濾與酸析法結(jié)合提取

4、的木素，其析出木素的總質(zhì)量小于直接酸析過(guò)程中分離的木素的質(zhì)量。
　　利用傅里葉紅外光譜分析各組分木素樣品，了解不同分離方法對(duì)木素的結(jié)構(gòu)影響，根據(jù)基團(tuán)吸收峰的強(qiáng)弱判斷其結(jié)構(gòu)變化。
　　利用31P—NMR對(duì)木素中羥基及羧基官能團(tuán)進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)紫丁香基酚羥基的含量在所有的酚羥基中所占比例最高，其次為愈創(chuàng)木基和脫甲基酚羥基，對(duì)酚羥基所占的比例最少；在逐級(jí)分離過(guò)程中，脂肪族羥基含量，總酚羥基含量，羧基的含量均下降比較明顯，說(shuō)明木素