木質素及其功能材料內容簡介

本書全面系統(tǒng)地敘述了木質素的基礎知識，以及木質素復合材料、改性材料及納米材料的發(fā)展過程和近年來的研究進展。本書不僅包含了木質素的存在形式、結構性質、分離檢測，還詳細介紹了不同形式的功能木質素材料的制備方法和最新且具代表性的研究工作。

前言

第1章 緒論 1

1.1 木質素的存在 1

1.1.1 木質素的形成 1

1.1.2 木質素的分布 5

1.1.3 木質素的生物作用 6

1.2 木質素化學的發(fā)展 8

1.3 木質素材料的研究現(xiàn)狀及展望 10

參考文獻 16

第2章 木質素的結構及性質 18

2.1 木質素的化學結構 18

2.1.1 元素組成 19

2.1.2 官能團 20

2.1.3 芳香環(huán)結構及側鏈結構 23

2.1.4 結構單元的連接 30

2.1.5 結構模型 36

2.2 木質素的物理性質 41

2.2.1 一般物理性質 41

2.2.2 高分子性質 44

2.2.3 木質素兩親性聚合物 47

參考文獻 54

第3章 木質素的分離與提純 57

3.1 分離木質素的分類 57

3.2 木質素殘渣的分離方法 58

3.2.1 將木質素作為溶解殘渣的分離方法 58

3.2.2 以溶解木質素為原理的分離方法 59

3.3 木質素提純新方法 60

3.3.1 樹脂法提純木質素 60

3.3.2 有機溶劑法提純木質素 62

3.3.3 膜法提純木質素 64

3.3.4 凝膠色譜法提純木質素 67

3.4 木質素總量的測定 68

3.4.1 硫酸法 68

3.4.2 酸性洗滌纖維法 69

3.4.3 乙酰溴法 69

3.4.4 改進van Soest法 70

3.4.5 紫外吸收光譜法 70

3.5 木質素結構分析方法 71

3.5.1 化學降解法 71

3.5.2 核磁共振法 75

參考文獻 77

第4章 木質素的化學改性及降解 80

4.1 衍生化 80

4.1.1 磺化改性 80

4.1.2 羥甲基化改性 81

4.1.3 胺甲基化改性 82

4.1.4 烷基化改性 83

4.1.5 季銨鹽改性 84

4.2 接枝共聚 86

4.2.1 引發(fā)接枝 86

4.2.2 偶合接枝 97

4.3 化學降解 100

4.3.1 消除反應 100

4.3.2 親核取代 104

4.3.3 氧化降解 105

4.3.4 還原降解 108

4.3.5 金屬鹽催化下醚鍵裂解 109

4.3.6 木質素衍生化后還原降解 110

4.4 生物降解 111

4.4.1 Lip催化木質素模型物降解的化學機制 111

4.4.2 木質素降解酶類的特性 114

4.4.3 木質素（模型物）降解的代謝途徑 115

4.4.4 木質素代謝與整個木纖材料代謝的關系 118

參考文獻 119

第5章 木質素/塑料復合材料 122

5.1 熱塑性材料 122

5.1.1 擠出成型 124

5.1.2 模壓成型 126

5.1.3 注射成型 127

5.1.4 吹塑成型 128

5.1.5 流延成型 129

5.2 熱固性材料 130

5.2.1 木質素改性酚醛樹脂 131

5.2.2 木質素改性聚氨酯 132

5.2.3 木質素改性環(huán)氧樹脂 134

參考文獻 136

第6章 木質素基改性材料及納米材料 138

6.1 木質素改性生物降解材料 138

6.1.1 木質素填料增強效果 138

6.1.2 木質素填料固化效果 144

6.1.3 木質素填料提高熱穩(wěn)定性 145

6.2 木質素改性橡膠 146

6.3 木質素改性發(fā)泡材料 150

6.3.1 木質素其他組分共混改性發(fā)泡材料 150

6.3.2 木質素其他組分共聚改性發(fā)泡材料 151

6.4 木質素改性膜材料 153

6.4.1 旋涂法 153

6.4.2 流延法 153

6.4.3 自組裝法 154

6.5 木質素改性水凝膠 155

6.6 木質素改性納米纖維 156

6.7 木質素基微/納米多孔材料 158

6.8 木質素基微/納米粒子 160

6.8.1 木質素微/納米粒子的制備 160

6.8.2 木質素微/納米粒子在生物醫(yī)藥領域的應用 162

6.8.3 木質素微/納米粒子對材料的補強作用 164

6.8.4 木質素微/納米粒子在電化學方面的應用 165

6.9 展望 166

參考文獻 166

《功能材料及其應用》作者在上大學時攻讀材料物理，以后又經研究生階段精修學業(yè)。獲得博士學位后，曾在中國科學院冶金研究所進行功能材料研究，再轉入他的母校上海交通大學的材料學院工作，擔任博導，教授“固體物理”及“材料相變”等課程。在教書育人的同時，繼續(xù)對功能材料的相變課題作深入研究，發(fā)表了多篇頗有價值的論文，參與編寫研究生教材。

《功能材料及其應用》按金屬功能材料、無機（陶瓷、玻璃、晶體）功能材料、有機功能材料及特殊（復合、梯度、納米）功能材料分類進行敘述，頗為得體。

Alkali lignin；sodium lignin

木質素受堿的作用，發(fā)生一定程度的堿性水解，使其溶解度增加，而被抽提出來，經沉淀分離，得到的木質素稱為堿木質素。以煙道氣(CO2)或酸處理中和堿法制漿蒸煮廢液，也可得到堿木質素沉淀。

木材中的木質素分子量約在10 000以上，而堿木質素的分子量大體在1000～2000之間。

纖維漿料過程流木質素源污染轉移理論和實踐價值一直不被人們認知，導致生物質制漿過程污染控制方向與方法被嚴重扭曲。項目研究纖維漿料過程流源污染物質黑液液相和纖維固相木質素轉移的結構特征和質量變化，探討木質素轉移對COD，BOD和AOX的貢獻及其關系規(guī)律，木質素轉移的AOX形成機理及其毒性效果，提出木質素源污染轉移COD、BOD和AOX的控制節(jié)點，為纖維漿料過程流木質素源污染轉移數(shù)據(jù)的發(fā)掘、木質素源污染轉移預測和評價、生物質制漿過程流程工業(yè)環(huán)境評價由后端評價向前端轉移、推動污染控制清潔生產提供理論和實踐方案。研究對重新認識和正確定位生物質制漿過程污染的產生、轉移和和控制具有重要的科學意義，對流程工業(yè)前端流程環(huán)節(jié)環(huán)境評價具有普遍的應用價值，屬原創(chuàng)性研究。 研發(fā)最重大的發(fā)現(xiàn)和證實：黑液提取濃度決定黑液提取率，黑液提取率是液相木質素轉移的關鍵控制節(jié)點，黑液液相木質素轉移是過程產生污染負荷的決定因素，其對污染負荷指標的影響和貢獻遠遠大于固相木質素轉移，液相木質素轉移消耗大量的漂白有效成分，大幅度降低漂白效果，給漂后廢水引入大量的難生物降解的污染負荷。分子量介于1000-2000中性疏水性液相木質素是構成AOX毒性的主要來源。研究還發(fā)現(xiàn)理論COD與實測CODCr的差別，提出一定條件下理論COD的可應用性性和快速性。研究漂白前后木質素理論COD和CODCr的變化證實，木質素是一種難于化學和生化降解的源污染物質。 2100433B