摘要：以造纸黑液木质素为原料,NaOH为活化剂,通过化学活化制备活性炭(AC)。考察了活化温度、活化时间和浸渍比对AC比表面积的影响。采用中心组合设计(Central composite design,CCD),运用响应面法(Responsesurface methodology,RSM)进行工艺参数优化。得出最佳工艺参数:活化温度为751℃,活化时间为57 min,浸渍比为2.06,可制得AC比表面积为1 437.22m2/g。并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性。

摘要：为了解添加外源木质素对灵芝菌丝体生长的影响,该研究通过在灵芝培养基中添加纤维素、半纤维素和木质素,考察了外源添加木质纤维素主要组分对灵芝菌体生长的影响,发现木质素添加明显促进灵芝菌丝体生长;进一步考察添加不同浓度木质素灵芝菌丝体生长情况以及灵芝产多糖、三萜变化规律。结果表明少量添加木质素对灵芝菌丝体生长有明显促进作用,木质素加量为1.0%时,灵芝菌丝体生长情况最好,生物量比对照提高了56%,同时灵芝胞外多糖、胞内多糖及灵芝胞外三萜、胞内三萜的合成均有明显提高,其中胞内多糖提高43%;4种灵芝菌株发酵产多糖、三萜结果对比分析表明1.0%木质素添加均能提高不同菌株发酵多糖、三萜含量,木质素作为营养基质在不同灵芝菌株培养过程中添加均能促进菌丝体活性物质合成。研究结果可为灵芝菌生长代谢研究及人工栽培提供科学依据和参考。

摘要：基于木质素天然高分子成本低、可再生性、来源丰富、制备工艺简单以及结构可控等优势,将其制备成碳纤维并应用于超级电容器、可充电电池等储能元件,进一步发挥其充放电速度快、能量密度高和循环寿命长等优异的性能,已得到证实及应用。本文系统综述了近年来利用纺丝方法制备的木质素基碳纤维的过程工艺与纤维性能,并基于木质素基碳纤维在结构设计上的多样性,重点总结了不同木质素基碳纤维用作超级电容器和可充电电池电极材料所表现出的差异化电化学性能。此外,对木质素基碳纤维复合材料的发展前景和面临的挑战进行了展望,为木质素基碳纤维复合材料的下一步研究和开发提供思路。

摘要：木质素是自然界中含量仅次于纤维素的天然有机高分子,它是以3种苯丙烷(芥子醇、松柏醇和香豆醇)为结构单元,通过C-C和C-O-C键连接形成的无定形网状大分子,是自然界唯一可再生的芳香类物质原料。木质素在生产大宗化学品和精细化学品方面有着巨大潜力。但是,木质素复杂的结构导致其难以高效、高选择性转化而被有效利用。近年来,有关木质素催化降解液化的研究成为一个备受关注的热点。概述了木质素催化降解液化的研究现状,基于溶液状态下木质素分子尺度和形态分析,设计与之匹配的负载酸和金属粒子的介孔催化剂,可实现木质素在有限孔道内催化降解以及抑制降解片段重聚,最后对其未来发展趋势进行了展望。

摘要：木质素作为储量仅次于纤维素的第二大生物质资源和重要的芳香族可再生资源,目前主要作为纤维素利用的副产物大量废弃,引发严重的资源浪费和环境污染。木质素资源开发和高值利用不仅可以减少直接燃烧造成的环境污染,而且对于实现生物质资源的全链条应用、提升生物质资源开发应用的可行性、可持续性和经济性具有重要意义。木质素结构中丰富的官能团和化学反应活性位点,及其作为生物质材料固有的可降解性和生物相容性,使其在生物医药和绿色可持续农业领域受到了广泛的关注和研究,也使其成为药物和绿色肥料提质增效和可控释放的理想载体。本文从木质素的结构特点出发,介绍了木质素及其改性材料在生物医药和绿色农业肥料中的应用基础,阐述了木质素在药物智能给送和肥料缓控释放领域的研究和应用进展,并分析了这些应用中存在的挑战以及未来值得关注的研究方向,以期为木质素资源化利用和缓控释材料的设计开发提供有益参考。

摘要：木质素单体的环状结构使其成为航空替代燃料中芳香烃和环烷烃制备的有效前驱体。通过比较分析木质素加氢制备芳香烃和环烷烃、气化制氢、燃烧供热路径的工艺特点和物流信息,采用Aspen Plus进行不同路径的物耗及能耗分析。其中木质素制备芳香烃收率为17.3%~20.7%,环烷烃收率为17.5%~23.7%,气化制氢收率为35.519 g/kg木质素,燃烧供热为22.942 MJ/kg木质素。基于充分利用木质素的原则,以木质素气化制氢作为氢源,木质素燃烧作为热源,结合芳香烃和环烷烃制备路径,设计了多条木质素制备航油自供氢自供热的综合工艺。通过能耗分析和优化,得出木质素热解-烷基化-加氢制备芳香烃或环烷烃综合工艺航油综合收率为11.8%或9.2%,综合热负荷为7.357 MJ/kg或7.687 MJ/kg木质素;木质素热解-烷基化-加氢制备芳香烃和环烷烃(1∶1)综合工艺航油综合收率为10.3%,综合热负荷为7.538 MJ/kg木质素,综合氢耗为0.27%。木质素一步法加氢制备航油工艺虽然反应条件温和,流程简单,但仍需进一步改善反应体系以解决高能耗的问题。

摘要：木质素是一种结构复杂、产量丰富但利用率较低的生物质资源,可通过催化热解解聚为高附加值产物,具有广阔的应用前景。本文介绍了催化剂机理研究方法和催化剂作用方式,比较了催化木质素热解常用的分子筛类催化剂、金属氧化物类催化剂和金属盐类催化剂的催化性能、产物收率、产品分布、催化机理及优缺点。文中指出:分子筛类催化剂的脱氧能力强、酸度高,但液体产物收率较低;金属氧化物类催化剂具有液体产物收率较高、热稳定性强等优点,但依赖于催化剂酸碱性的调控;金属盐类催化剂虽高效、价格低廉,但热稳定性差、易失活。同时,本文对木质素催化热解领域提出了展望,未来热解催化剂的研究有待深入和系统化,根据木质素种类和目标产物设计复合型催化剂、核壳型催化剂和多催化剂协同催化是未来热解催化剂发展的趋势。

摘要：为了深入研究木质素的热解机理,选用香草醛、香草醇和香草酸作为木质素单体模化物模拟热解过程.运用密度泛函理论探讨不同化学连接键的解离顺序,并设计了4条反应路径(Path 1—Path 4):Path 1和Path 2都生成愈创木酚,但中间过程不同,Path 3和Path 4则分别以优先过程生成邻苯二酚和苯酚.结果表明:模化物的侧链甲基会优先解离生成CH_4,C_1取代基的解离顺序取决于其吸电子能力;在热解过程中,C_1取代基不易直接解离,而是会优先发生外界参与下的解离;3种目标产物(愈创木酚、邻苯二酚和苯酚)都是可能的,且会优先生成邻苯二酚,其次是苯酚,较难生成愈创木酚;从动力学角度分析,Path 2和Path 4要优于Path 1和Path 3进行;生成同种目标产物时总是香草醇最易进行,香草醛次之,最难进行的是香草酸.

摘要：设计基于廉价原材料且具有分级多孔结构的超级电容碳电极是储能领域的一项重大挑战。在这项工作中,我们利用玉米秸秆中的木质素为原料,通过高温碳化和后续活化的方式合成了具有高比表面积的3D多孔碳。所制备的活化碳在0.5 A g^(−1)的电流密度下质量比电容和面积比电容分别达到280 F g^(−1)、1.3 F cm^(−2)。组装的对称式扣式超级电容器可以在5200 W kg−1的功率密度下提供7.7 Wh kg^(−1)的能量密度。本研究表明将木质素废弃物用作超级电容器的原材料是一种可行的废弃资源再利用的方法,可以潜在提升木质素的附加值。

摘要：选用5-5′键型连接的木质素二聚体为研究对象,基于B3LYP/6-31g基组和密度泛函理论(DFT)对其进行了高温热解微观化学反应机理研究,设计了5-5′型木质素二聚体高温热解反应的5条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了7条次反应路径,对每条路径的反应物及其产物进行了结构优化,计算了1500K温度下每条反应路径的热力学及动力学参数。结果表明,5-5′型木质素苯环位上的甲氧基具有很强的活性,甲氧基中O-CH3键以及Caromatic-OCH3键较易断裂;通过计算得出初反应的R3、R4反应焓变较小,分别为192.7kJ/mol和270.5kJ/mol,认为该热解反应的主反应路径以R3及R4为主;该热解反应得到的最终产物有3-4,二羟基甲苯、对羟基甲苯、2-乙烯-4-甲基-3,5-二烯环己酮、甲烷、甲醇及甲醛。