玉米秸稈木質(zhì)素提取表征及應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，世界正面臨著能源危機(jī)，這與化石燃料的不可逆消耗有重大關(guān)系，而化石燃料的日益枯竭將嚴(yán)重影響和制約社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。減少化石燃料的消耗，尋求可再生能源成為人們亟待解決的問題。對利用木質(zhì)纖維原料作為生物能源的研究受到重點(diǎn)關(guān)注。在纖維素和半纖維素之后，木質(zhì)素是第三大木質(zhì)纖維原料，在植物細(xì)胞壁廣泛存在，為天然多酚類聚合物，具有產(chǎn)量巨大、可再生、易降解的特性，在高效吸附劑、染料分散劑、混凝土減水劑等高分子材料的合成和改性方面有廣闊的應(yīng)用

2、價(jià)值。農(nóng)業(yè)廢棄物玉米秸稈中的木質(zhì)素含量豐富，為充分利用玉米秸稈資源，本文開展了玉米秸稈木質(zhì)素的提取表征及應(yīng)用研究。
　　本文應(yīng)用堿溶-醇沉-酸析方法提取玉米秸稈木質(zhì)素，中心組合試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件為堿濃度2.40 mol/L、反應(yīng)時(shí)間3.10h、提取溫度74℃，木質(zhì)素的提取率達(dá)到69.71％。經(jīng)熱失重曲線(TG)、紅外光譜(FT-IR)和紫外可見光譜(UV-Vis)結(jié)構(gòu)分析表明，木質(zhì)素在130～500℃內(nèi)發(fā)生熱分解反應(yīng)，部分官能團(tuán)發(fā)生

3、交聯(lián)后具有很高的熱穩(wěn)定性，最大紫外吸收峰位于282 nm處，存在較多的化學(xué)活性基團(tuán)。所得木質(zhì)素因其化學(xué)活性高，可通過分子設(shè)計(jì)改性為高分子材料。
　　玉米秸稈糖醇生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量黑液副產(chǎn)物，木質(zhì)素為主要組分。本文通過磺化反應(yīng)、磺甲基化反應(yīng)將磺酸基、磺甲基等官能團(tuán)引入木質(zhì)素，延長碳鏈的同時(shí)增大分子親水性，通過分子改性，制備成水泥減水劑。以減水率、抗壓強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間為指標(biāo)，探討木質(zhì)素基減水劑的減水規(guī)律，進(jìn)一步結(jié)合X射線衍射和掃描電鏡

4、法研究木質(zhì)素基減水劑對水泥水化作用的影響。結(jié)果表明:通過磺化和磺甲基化反應(yīng)改性制備的木質(zhì)素基減水劑，有效延緩水泥的初期水化，并且促進(jìn)水泥的后期水化，分散效果明顯。水灰比0.35，摻量為1.2％時(shí)，減水率為17.5％，達(dá)到高效減水劑標(biāo)準(zhǔn)。摻加減水劑試樣的初凝、終凝時(shí)間均顯著延長，有效提高水泥硬化體抗壓強(qiáng)度。
　　本研究以玉米秸稈為原料，優(yōu)化工藝條件提取得到高產(chǎn)率的玉米秸稈木質(zhì)素，并通過不同方法表征玉米秸稈木質(zhì)素結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。通過化學(xué)改