木质素基吸附材料的研究进展
木质素
木质素编辑词条 B添加义项 ? 木质素（英语：Lignin）是一种广泛存在于植物体 中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍 生物结构单元的芳香性高聚物。植物的木质部（一 种负责运水和矿物质的构造）含有大量木质素，使 木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 10 本词条正文缺少必要目录和内容, 欢迎各位编辑词条，额 外获取10个积分。 基本信息 ? 中文学名 ? 木质素 ? ? 别称 ? Lignin ? ? 界 ? 植物界 ? ? 门 ? 被子植物门 ? ?
纲 ? 双子叶植物纲 ? ? 分布区域 ? 许多 ? 目录 1基本简介 2主要特性3单体结构 4相关应用 5其他资料
基本简介折叠编辑本段 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质，存在于木质组织中，主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间，起抗压作用。在木本植物中，木质素占25%，是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 复纳新材料木质素 复纳新材料木质素主要特性折叠编辑本段 日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义：木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质，主要存在于木质化植物的细胞中，强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物，共有三种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构，分子结构式如图所示， 木质素单体的分子结构折叠
同时含有多种活性官能团，如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。其中羟基在木质素中存在较多，以醇羟基和酚羟基两种形式存在，而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质，如能反映出木质素的醚化和缩合程度，同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力；在木质素的侧链上，有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在，这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。在侧链α位除了酯型结构外，还有醚型连接，或作为联苯型结构的碳-碳联结。同酚羟基一样，木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性。 对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基 结构折叠 由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团，因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。其中，又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用，同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中，磺化反应又是木质素应用的基础和前提，到目前为止，木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中，正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应，引进了磺酸基，增加了亲水性，而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应，使与木质素结合着的半纤维素发生解聚，从而使木质素磺酸盐溶出，实现
U(VI)在改性生物木质素上的吸附实验
U(VI)在改性生物木质素上的吸附实验 1.1实验材料 1.1.1实验原料和试剂 所有木质素由美国太平洋西北国家实验室Jim Amonette教授提供并作详细表征（如表1）。 表1 木质素表征 其余所用到的试验药剂均为购买，且纯度达到分析纯。 1.1.2实验仪器与设备 表2 实验仪器与设备汇总表 Table 2 Apparatuses of Experiment
1.2吸附试验 1.2.1显色剂的准备 取1g偶氮胂Ⅲ溶解于1L蒸馏水中，充分搅拌溶解后，静置两到三天后使用。 1.2.2铀标准曲线的制备 取0.00002mol/L铀酰试剂1.25mL,2.5mL,3.75mL,6.25mL,8.75mL,11.25mL, 13.75mL,18.75mL于25mL容量瓶中，加入1mL1g/L偶氮胂Ⅲ试剂，再加入1mL0. 5 moL/L 盐酸，加蒸馏水至25mL，充分震荡，静置15分钟，制备0.000001 mo L/L，0.000002 moL/L，0.000003 moL/L，0.000005 moL/L，0.000007 moL/L，0. 000009 moL/L，0.000011 moL/L，0.000015 moL/L的溶液。同时制备一瓶不加铀酰试剂的参比溶液，在652nm下，于紫外分光光度计下测量其吸光度，制备一条铀浓度—吸光度标准曲线。 1.2.3吸附试验 1.2.3.1吸附pH边界制备 实验过程：依次向聚乙烯离心管中称取0.0060+0.0005g改性生物木质素，加入0.0002mol/L铀酰试剂0.6mL,0.1mol/L氯化钠0.6mL,蒸馏水4.8mL, 用极少量的HCl或NaOH调节体系的pH至所需值,于25℃调速振荡器振荡24小时后，取上清液3mL，加1g/L偶氮胂Ⅲ1mL,加1mL0.5mol/L盐酸,加入蒸馏水稀释至2 5mL，静置15min后于652nm下测其吸光度，制备一条pH—吸附率曲线[10]。 1.2.3.2吸附等温线制备 实验过程：依次向聚乙烯离心管中称取0.0060+0.0005g改性生物木质素，加入相应的铀酰试剂在离心管以制备浓度为1.0E-06moL/L，2.0E-06moL/L， 4.0E-06moL/L，8.0E-06moL/L，1.2E-05moL/L，2.0E-05moL/L，2.8E-05moL/L，4.0E-05moL/L， 5.6E-05moL/L，8.0E-05moL/L的铀酰试剂,再加入0.1mol/L氯化钠使离心管中浓度为0.01mol/L和相应体积蒸馏水使每个离心管6mL, 用极少量的HCl或NaOH调节体系的pH为5.5,于25℃调速振荡器振荡24小时后，取上清液3mL，加1g/L偶氮胂Ⅲ1mL,加1mL0.5mol/L盐酸,加入蒸馏水稀释至25mL，静置15min后于652nm下测其吸光度，制备一条固相浓度—液相浓度曲线[11]。 1.2.3.3固液比曲线制备 实验过程：依次向聚乙烯离心管中称取不同质量的改性生物木质素，加入0.0002mol/L铀酰试剂0.6mL,0.1mol/L氯化钠0.6mL,蒸馏水4.8mL, 用极少量的HCl或NaOH调节体系的pH至为5.5,于25℃调速振荡器振荡24小时后，取上
木质素及其衍生物对酶的吸附
木质素及其衍生物对酶的吸附* 张夏红1,2,程贤甦1,3,丁马太2 (1.福州大学材料科学与工程学院,福建福州350002;2.龙岩学院化学与材料工程系,福建龙岩364000; 3.闽江学院化学与化学工程系,福建福州350010) 摘 要: 研究了高沸醇木质素、高沸醇木质素酚、高沸醇木质素胺和木质素树脂对菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的吸附性能,结果表明:这几种木质素类吸附剂都可以吸附菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶;经改性的高沸醇木质素胺和高沸醇木质素酚的吸附性能优于高沸醇木质素和木质素树脂,且吸附后的酶还能保持较高的活性,高沸醇木质素衍生物有望成为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的浓缩吸附剂或固定化的载体。 关键词: 木质素;吸附剂;木瓜蛋白酶;菠萝蛋白酶; 吸附 中图分类号: Q814.1文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2006)10-1643-03 1 引 言 木质素是一种天然芳香族高分子化合物,广泛存在于种子植物中。它与纤维素、半纤维素一起,是构成植物骨架的主要成分。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,且每年都以500亿吨的速度再生。木质素作为吸附剂是木质素高值化利用的一个新起点,可用于生化分离、环保、医疗等领域,具有广阔的前景。木质素及其衍生物可以作为酶吸附剂。本课题组曾以木材为原料制得可回收利用的木质素酚[1,2],这种木素酚能有效地吸附内毒素、纤维素酶和木瓜蛋白酶等生物活性物质。最近,本课题组研究了新开发的高沸醇木质素[3~5]及其衍生物(高沸醇木质素胺、高沸醇木质素酚)和木质素树脂对菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的吸附作用,发现经改性的高沸醇木质素胺和高沸醇木质素酚具有良好的吸附性能,而且酶被吸附后仍具有较高的活性;而木质素树脂虽对酶有一定的吸附量,但吸附后的酶活性很低。高沸醇木质素及其衍生物有望成为菠萝蛋白酶新型浓缩吸附剂或固定化菠萝蛋白酶的新型载体。 2 实 验 2.1 试剂及材料 高沸醇木质素(HBS木质素)按文献[3~5]方法自制,木质素磺酸钠(广州造纸厂),菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶(广西南宁庞博生物有限公司提供),酪蛋白(分析纯,天津福晨化学试剂厂),L-酪氨酸(生化试剂,上海化学试剂公司),L-半胱氨酸(生化试剂,上海化学试剂公司),甲醛(37%,分析纯,上海化学试剂总厂),间甲酚(化学纯,上海化学试剂公司),其余试剂均为分析纯。2.2 仪 器 Spectrum2000FT-IR spectromeper(Perkinelmer公司),Cary50紫外可见分光光度计(VARIAN公司), pH S-3C型精密pH计(上海雷磁仪器厂),H H-6数显恒温水浴锅(金坛市富华仪器有限公司),DF-101B集热式恒温磁力搅拌器(浙江省乐清市乐成电器厂),800型离心沉淀器(上海手术器械厂),NPCa-02氮磷钙测定仪(上海新嘉电子有限公司)。 2.3 实验方法 2.3.1 高沸醇木质素胺(H BS木质素胺)的合成 见文献[6]。 2.3.2 高沸醇木质素酚(H BS木质素酚)的合成 见文献[6]。 2.3.3 木质素树脂的合成 20g木质素磺酸钙溶于30ml蒸馏水中,加入10ml 36.3%H2SO4,搅拌30min,静置2d后取上层液体反应。先升温至60 ,加入3g苯酚,再升温至80 反应10min,加入14g37%甲醛溶液继续反应20min,得到粘稠的反应产物,经干燥后研成细粉过50目标准筛备用。 2.3.4 吸附实验 分别准确称取上述各种吸附剂各两份,每份50m g。一份于25 下加入5m l酶溶液,慢速搅拌一定时间后离心,分别收集上清液,用相应的缓冲液定容至25m l;另一份于25 下加入5ml相应的缓冲液,其余操作如上作为参比。用Cary50紫外可见分光光度计测定清液中酶的浓度[7]。 2.3.5 酶活力的测定 溶液酶活力的测定:参照文献[8]进行。 吸附后的酶活力测定:取适量吸附酶,除加入5ml 酶稀释剂外,其余步骤同溶液酶活力的测定方法。 3 结果与讨论 3.1 木质素类吸附剂的合成 本实验中所用的H BS木质素是以毛竹为原料[5] 1643 张夏红等:木质素及其衍生物对酶的吸附 *基金项目:福建省教育厅科研基金B类资助项目(JB02058);福州市引进人才特别基金资助项目(200405)收到初稿日期:2006-02-07收到修改稿日期:2006-05-29 通讯作者:程贤甦 作者简介:张夏红 (1971-),女,福建龙岩人,在读硕士,师承程贤甦教授,从事高分子材料研究。
常见发光材料
一．常见发光种类 光致发光 灯用材料 日光灯,节能灯,黑光灯,高压汞灯,低压汞灯，LED转换组合白光 长余辉材料 放射性永久发光,超长余辉,长余辉 紫外发光材料 长波3650发光,短波2537发光,真空紫外发光,量子点发光…… 红外线发光材料 上转换发光,红外释光,热释发光, 多光子材料 荧光染料\颜料 稀土荧光,有机荧光 电致发光 高场发光 直流粉末DCEL,交流粉末ACEL,薄膜发光,厚膜发光,有机发光 低场发光 发光二极管(LED),有机发光(OEL-OLED),硅基发光,半导体激光 阴极射线发光 彩色电视发光材料 黑白电视发光材料 像素管材料 低压荧光材料 超短余辉材料 放射线发光 α射线发光材料,β射线发光材料,γ射线发光材料,氚放射发光材料，闪烁晶体材料 X射线发光 X存储发光材料 X增感发光材料 CT扫描发光材料 摩擦发光 单晶发光,微晶发光 化学发光 有机化合物发光(荧光染料) 液体发光 有机稀土发光 生物发光 酶发光,有机发光, 反射发光(几何光学) 光学镀膜反射材料,玻璃微珠反射材料 二．常见发光材料成份 物质发光过程有激励、能量传输和发光三个过程。激励方式主要有电子束激发，光激发和电场激发。电子束激发有阴极射线（CRT）发光材料，真空荧光（VFD）材料，场发射（FED）显示材料；光激发有荧光灯用发光材料，等离子显示（PDP）发光材料，X射线激发光材料等；电场激发有电致发光（EL）材料，发光二极管（LED）材料。 1 .阴极射线（CRT）稀土发光材料
表1 阴极射线稀土发光材料 组份发光色余辉用途 Y2O2S:Eu3+ 红 M 彩电，终端显示 Y2O2S:Eu3+ 红 M 投影电视 Y3(Al,Ga)5O12:Tb3+ 绿 M 投影电视 Y2SiO5:Tb3+ 绿 M 投影电视 InBO3:Tb3+ 绿 M 终端显示 InBO3:Eu3+ 红 M 终端显示 Y2SiO5:Ce3+ 415nm S 束电子引示管 (Beam index tube) Y3Al3Ga2O12:Ce3+ 520nm S 束电子引示管 (Beam index tube) YAlO3:Ce3+ 370nm S 束电子引示管 (Beam index tube) Y3Al5O12:Ce3+ 535nm S 飞点扫描管 2 .真空荧光显示（VFD）稀土发光材料 VFD用稀土发光材料较少，效率也不高，如SnO2:Eu3+, Y2O2S:Eu3+，很少使用。 3. 场发射显示（FED）稀土发光材料 FED是有可能与PDP和LCD相竞争的平板显示，它的画面质量和分辨率优于CRT，响应速度（寻址时间）非常快，而功耗仅是LCD的1/3，其应用前景令人关注。FED稀土发光材料如表2所示。 表2 FED稀土发光材料 组成颜色发光效率 SrTiO3:Pr 红 0.4 Y2O3:Eu 红 0.7 Y2O2S:Eu 红 0.57 Y3(Al,Ga)5O12:Tb 绿 0.7 Y2SiO5:Tb 绿 1.1 SrGa2S4:Eu[1] 绿 4.0 ZnS:Cu,Al 绿 2.6 Y2SiO5:Ce 兰 0.4 SrGa2S4:Ce[1] 兰 1.5 ZnS:Ag,Cl 兰 0.75 4 .灯用稀土发光材料 使用稀土三基色荧光粉的节能灯流明效率高，显色性好，是欧美、日和我国大力推广的绿色照明。灯用稀土发光材料如表3所示。 表3 灯用稀土发光材料 组成颜色用途 Y2O3:Eu 红节能灯 Y(V,P)O4:Eu 红高压汞灯 MgAl11O19:Ce,Tb 绿节能灯 LaPO4:Ce,Tb 绿节能灯 GdMgB5O10:Ce,Tb 绿节能灯 BaMgAl10O17:Eu,Mn 兰绿节能灯
杨树纯化木质素分离及其表征的研究-精选学习文档
杨树纯化木质素分离及其表征的研究 前言 21世纪世界各国面临着资源消耗过度、环境污染加剧的困境，积极寻找可再生能源、采用绿色化学土艺、减少环境污染是人类社会能够持续发展的唯一出路。国际能源局（IEA）声明，到2050年生物燃料有望提供世界总运输燃料需求量的27%，可达7.5亿吨石油当量。 杨树是一种全球大面积栽培的木本作物，具有适应性广、年生长期长和生产速度快等特点，是木质纤维素的重要研究代表，杨木的资源化利用具有着重要的意义。通过对木质纤维素原料进行预处理、酶解可以得到葡萄糖，进而发酵制取纤维乙醇。目前，纤维乙醇的制取土艺是可行的，然而土艺成本和产品经济性确是制约发展的重要因素。预处理过程中，有效地将木质素分离纯化并加以利用，能够提升纤维乙醇的整体经济性。木质素是单体繁多、结构复杂的一类三维立体高聚物，由苯丙烷结构单体通过醚键和碳碳键联结而成的无定形高聚物，侧链上存有各种官能团，半纤维素和木质素间的化学键联结形成的网络结构使其难以分离提取。 本研究通过磷酸丙酮法、碱法蒸煮法和有机溶剂法对杨树进行预处理，将分离纯化的木质素[[7]作为研究对象，并与国标法所提取木质素进行对比。通过红外吸收光谱和核磁共振进行表征，从木质素产率和改性程度的角度入手，寻求
能够实现生物质资源全组分利用的最为适合的预处理方法，提升纤维乙醇的产品经济性。 1实验部分 1.1试剂和仪器 杨树枝取自北京吕平，杨树末是经过去皮、烘干、截块、粉碎、筛分J步处理而得，过0.84mm筛孔，在索氏抽提器中苯醇抽提4h，空气中自然放置备用。所用化学试剂均为分析纯，所用水为去离子水。 红外光谱测定在Nicolet6700型FT}R（美国热电公司）上进行，由于所制得木质素是有机粉状物，需采用含有1%I}B:压片法进行预处理。液体‘HNMR在400MHz的400NMR型谱仪（瑞士Bruke:公司）上进行，准备25mg样品溶解在1.0mL 氖代二甲亚矾DMSOI6中，在25℃条件下测定HNMR，每个样品扫描16次70。脉冲角，脉冲宽度10.i,m，延迟时一间15s。 1.2磷酸丙酮预处理 杨树末和磷酸（质量分数85%）首先在水浴恒温振荡器中预浸，比较反应温度、固液比和反应时-间对木质素产率的影响规律。随后加入预冷的丙酮并充分萃取5min， 10000r/min高速冷冻离心实现固液分离，萃取漓心过程需重复3次。离心所得残留固体经过水洗，称重、酶解、发酵制取纤维乙醇；通过旋转蒸发仪对萃取液中的丙酮进行减压蒸馏回收，剩余酸液中加水并自然沉降1h，通过0.45,m混合
木质素各类规格
木质素磺酸钠是一种天然高分子聚合物，具有很强的分散性，由于分子量和官 能团的不同而具有不同程度的分散性，是一种表面活性物质，能吸附在各种固体质点的表面上，可进行金属离子交换作用，也因为其组织结构上存在各种活性基，因而能产生缩合作用或与其他化合物发生氢键作用。木质素磺酸钠产品已在国内外化工、建筑、陶瓷、矿粉冶金、农药、石油、炭黑、耐火材料、水煤浆分散剂等行业得到广泛推广和应用。 三、主要用途 1、可用于耐火材料、陶瓷制品分散、粘结、减水增强剂，提高成品率70%-90%。 2、可用作地质、油田、巩固井壁及石油开采堵水剂。 3、可湿性农药填充剂和乳化分散剂；化肥造粒、饲料造粒的粘合剂。 4、可作为混凝土减水剂，适合于涵洞、堤坝、水库、机场及高速公路等工程。 5、锅炉上作为除垢剂、循环水质稳定剂。 6、防沙、固沙剂。 7、用于电镀电解，能使镀层均匀，无树状花纹； 8、制革工业上作为鞣革助剂； 9、用作选矿浮选剂和矿粉冶炼粘合剂。 10、水煤桨添加剂。 11、长效缓释氮肥剂，高效缓释复合肥改良添加剂。 12、还原染料、分散染料填充剂、分散剂，酸性染料的稀释剂等。 13、用于铅酸蓄电池和碱性蓄电池阴极防缩剂，提高电池低温急放电和使用寿命。 四、包装、贮存及运输: 1、包装:内衬塑料薄膜外用聚丙烯编织袋双层包装，25kg/包。 2、贮存:存放于干燥通风处，应注意防潮防湿。长期存放不变质，如有结块,粉碎或溶解后不影响使用效果。 3、运输:本产品无毒无害,系非易燃易爆危险品。采用汽车、火车运输均可。
木质素磺酸钙(简称木钙)，硫酸盐木浆废液的主要成分，是一种多组分高分子 聚合物阴离子表面活性剂，外观为棕黄色粉末物质，略有芳香气味，分子量一般在800～10000之间，具有很强的分散性、粘结性、螯合性。目前我公司木质素磺酸钙产品已被广泛用做水泥减水剂、农药悬浮剂、陶瓷坯体增强剂、水煤浆分散剂、皮革鞣革剂、耐火材料结合剂、炭黑造粒剂等。 二、技术指标 三、主要性能 1、用作混凝土减水剂：掺水泥量的0.25～0.3%，可以减少用水量10～14以上，改善混凝土和易性，提高工程质量。夏季使用，可抑制坍落度损失，一般都与高效减水剂复配使用。 2、用作矿粘结剂：冶炼业，用木质素磺酸钙与矿粉混合，制成矿粉球，干燥后放入窑中，可大幅度提高冶炼回收率。 3、耐火材料：制造耐火材料砖瓦时，使用木质素磺酸钙做分散剂和粘合剂，能显著改善操作性能，并有减水、增强、防止龟裂等良好效果。 4、陶瓷：木质素磺酸钙用于陶瓷制品可以降低碳含量增加生坯强度，减少塑性粘土用量，泥浆流动性好提高成品率70-90%，烧结速度由70分钟减少为40分。 5、用作饲料粘合剂，可提高家畜和家禽的喜食性，颗粒强度好，减少饲料的微粉量，减少粉料反回率，降低成本。模的损失减少，生产能力提高10-20%，美国与加拿大在饲料中允许掺量为4.0%。 6、其它：木质素磺酸钙还可用于精炼助剂、铸造、农药可湿性粉剂加工、型煤压制、采矿、选矿业的选矿剂，道路、土壤、粉尘的控制、制革鞣革填料、炭黑造粒等方面。 四、包装及贮存 1、以内衬塑料膜的编制袋，每袋净重25Kg。 2、储存时要防雨、防潮，如有结块，可粉碎或配制成溶液使用，不影响使用效果。
木质素的研究进展
Botanical Research 植物学研究, 2016, 5(1), 17-25 Published Online January 2016 in Hans. https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html,/journal/br https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html,/10.12677/br.2016.51004 Progress in Research on Lignin Yongbin Meng1*, Lei Xu1, Zidong Zhang1, Ying Liu2, Ying Zhang2, Qinghuan Meng2, Siming Nie2, Qi Lu1,2 1National Engineering Laboratory for Ecological Use of Biological Resources, Harbin Heilongjiang 2Key Laboratory of Forest Plant Ecology, Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin Heilongjiang Email: 347576614@https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html,, luqi42700473@https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html, Received: Dec. 10th, 2015; accepted: Dec. 24th, 2015; published: Dec. 30th, 2015 Copyright ? 2016 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Lignin is a renewable aromatic polymer in nature, and it can be used in the process of high added value. In addition, the oil and natural gas are facing the serious situation of increasingly exhausted. Lignin as a part of alternative fossil raw materials shows a good application prospect. In order to realize the use of lignin, firstly, we must understand the composition and structure of lignin. Stat-ing from the chemical composition of lignin, this paper analyzed and compared some methods and techniques for separation as well as extraction, and application of lignin extraction, focused on the latest progress in the structure of lignin, and forecasted the development direction of lignin ap-plication. Keywords Lignin, Structure, Separation, Application 木质素的研究进展 孟永斌1*，徐蕾1，张子东1，刘英2，张莹2，孟庆焕2，聂思铭2，路祺1,2 1生物资源生态利用国家地方联合工程实验室，黑龙江哈尔滨 2东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，黑龙江哈尔滨 Email: 347576614@https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html,, luqi42700473@https://www.360docs.net/doc/fc13151169.html, 收稿日期：2015年12月10日；录用日期：2015年12月24日；发布日期：2015年12月30日 *第一作者。
木质素综述
木质素综述 091060002 钟毅铭 木质素是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。其组成与性质比较复杂，并具有极强的活性。植物的木质部含有大量木质素，使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 1.木质素的结构 木质素的基本结构单元为苯丙烷可用C9（或C6.C3）表示，包含苯环的取代信息,有三种基本结构单元: 愈疮木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟基苯基丙烷针叶材多很少少量 阔叶材多多很少 禾本科多（<针）多（>针）多（>针、阔）针叶材木质素主要由愈疮木基丙烷单元构成。 阔叶材木质素主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。 草类木质素由三种基本结构单元同时构成。 2．木质素结构单元的生物合成
（1）木质素代谢研究在植物的生长发育及环境适应性方面有重要意义。到目前为止关于木质素的合成代谢途径己经提出了多种模型,这些模型从不同侧面阐述了木质素的形成。 （2）普遍认为基本可分为三个大步骤： ①首先ＣＯ２经植物的光合作用形成葡萄糖,葡萄糖再经过莽草 酸途径一系列酶的催化转化为芳香族氨基酸。 ②第二步是从芳香族氨基酸经过脱氨基、羟基化与甲基化等步骤 合成羟基肉桂酸类化合物以及羟基肉桂酸醋酞类化合物的过 程。 ③最后一步是将羟基肉桂酸类化合物和羟基肉桂酸酷酞类化合 物还原为各种木质醇木质醇单体在过氧化物酶或漆酶的催化 作用下逐步脱氢聚合最终形成结构复杂的木质素。 3. 木质素的应用和在生活中的用途 （1）应用： ①木质素作为一种可再生的生物质资源,产量仅次于纤维素,是自 然界中第二大量的天然有机物，木质素成本较低，木质素及其 衍生物具有多种功能性，可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石 油回收助剂、沥青乳化剂。 ②工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分,全世界每 年产量约为5000万t，其中只有不到10%得到有效利用,其他 大部分都被排入江河或烧掉,污染环境,浪费资源。将木质素等 可再生资源用于工业生产制备胶粘剂。工业木质素经化学改性
木质素的应用研究进展
木质素的应用研究进展 木质素的应用研究进展转载2010-01-2908:43:41中国人造革合成革网 木质素又称作木素,是自然界唯一能提供可再生芳基化合物的非石油资源,且数量仅次于纤维素,为第二多天然高分子材料[1,2]。木质素主要源于工业制浆的副废物,由于其自然降解时间较长,排放掉对环境有不利影响。随环境、资源问题的日益突出,对木质素的充分利用越来越受到人们的重视。利用木质素的方式概括起来有两种:一是通过化学或生物方法将木质素降解为小分子后用作化 一是以大分子形式直接利用,这是目前木质素的主要利用方式。工原料; 木质素广泛存在于植物体中,是复杂的天然芳香族聚合物。在提取和分离过程中木质素原有结构可能会被破坏,因此确定木质素的准确结构较困难。通过对木质素碎片的结构研究并结合生物化学解释,认为木质素由多个苯丙烷结构单元组成,结构相似的对羟基肉桂醇、松柏醇或芥子醇的苯氧基偶合,形成一种异质多晶天然高分子聚合物。研究发现,木质素结构单元之间的联接方式较多且不一致,并且提取木质素的标本不同,其组成与结构也不同。天然结构中,单元间主要联接方式是β-O-4和α-O-4,约占50%左右;其他有代表性键型是β-5、β-1、5-5等。 1木质素高分子的利用 目前木质素主要以大分子形式利用,主要利用其良好的分散性、粘合性和表面活性。 1.1在土木工程中的应用 国内和前苏联等国开展了此方面的研究。源于非木本植物的工业木质素衍生物分子量相对较低,其中木糖成分含量高,适于用作水泥缓凝剂。卢今怡,郁维新等开展了将木素磺酸盐用于解决混凝土工程中水泥的水化热问题的研究。 1.2在树脂粘合剂合成中的应用
硅基光电器件研究进展
半导体技术 Semiconductor Technology 1999年 第1期 No.1 1999 硅基光电器件研究进展 郭宝增 摘要 在信息处理和通信技术中，光电子器件起着越来越重要的作用。然而，因为硅是间接带隙半导体，试图把光电子器件集成在硅微电子集成电路上却遇到很大困难。为解决这一困难，人们发展了多种与硅微电子集成电路兼容的光电子器件制造技术。本文介绍最近几年这方面技术的发展情况。 关键词 多孔硅 光电子器件 硅集成电路 Research Development of Silicon-Based Optoelectronic Devices Guo Baozeng (Department of Electronic & Informational Hebei University,Baoding 071002) Abstract Silicon-based optoelectronic devices are increasingly important in information and communication technologies.But attempts to integrate photonics with silicon-based microelectronics are hampered by the fact that silicon has an indirect band gap,which prevents efficient electron-photon energy conversion.In order to solve this problem,many technologies to make optoelectronic devices which can be compatible with conventional silicon technology have been developed.In this article,we review the deve-lopment of these thchnologies. Keywords Porous silicon Optoelectronic devices Silicon integrated circuit 1 引 言 硅是微电子器件制造中应用得最广泛的半导体材料。硅集成电路的应用改变了当代世界的面貌，也改变了人们的生活方式。但是，一般硅集成电路只限于处理电信号，对光信号的处理显得无能为力。然而，光电器件的应用却是非常广泛的，光纤通信、光存储、激光打印机及显示设备都 要用到各种光电器件。从更广的意义上说，我们所处的世界实际上是一个光的世界。据心理学家分析，人们通过眼睛所接收的信息占总接收信息量的83%，即人们接收的信息83%是光信号。因此可以想象，在未来信息化社会里，对光电子器件的需求决不亚于对微电子器件的需求。目前采用的光电子器件，主要是Ⅲ-Ⅴ族材料，这些器件与广泛使用的硅技术不兼容，而且制造成本高，因
木质素
木质素的应用研究进展 林化10-3班边少杰100524326 摘要：木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分，木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物，其含量仅次于纤维素。它是制浆造纸工业的主要副产物，也是木材水解工业中不可缺少的副产物，是重要的可再生资源之一。研究和发展应用木质素技术是化工领域和生物质应重视的热点和难点问题。木质素的利用面广，主要分为木质素的高分子利用和木质素的降解利用。本文主要阐述了木质素的高分子应用主要包括木质素在吸附剂，表面活性剂，水处理剂，粘合剂，橡胶复合材料，替代柴油及木质素在农业生产中的应用。木质素的降解利用主要体现在生产香草醛上。通过对木质素应用领域的研究，可以看出木质素的的应用面广泛，市场潜力巨大。同时，我们也发现在其生产中面临的问题。如何利用木质素，提高生产技术，增加产品产量，提高产品性能，减少化学污染使我们面临木质素研究主要面临的问题。相信在时代步伐的指引下，我们必将逐个击破这些问题，为更好，更广泛的应用木质素做出努力。 关键字：木质素背景高分子利用降解利用面临问题
目录 1.序言 (3) 2.概述 (3) 2.1 木质素的结构与特性 (3) 2.2 木质素的分类 (4) 3.木质素的综合利用 (4) 3.1 木质素的高分子利用 (4) 3.11 木质素在表面活性剂、活性炭的研究 (4) 3.12 在树脂粘合剂合成中的应用 (5) 3.13木质素在橡胶复合材料中的应用 (5) 3.14 木质素作水处理剂的应用 (6) 3.15 木质素替代柴油技术 (6) 3.16 木质素在农业生产中的应用 (6) 3.2 木质素的降解利用 (7) 3.21 木质素制备香草醛的研究 (7) 4. 结语 (7) 参考文献: (8)
探析硅光学技术的原理、种类及优势
探析硅光学技术的原理、种类及优势 当互联网流量在用户和数据中心之间传递时，越来越多数据通信发生在数据中心，让现有数据中心交换互联变得更加困难，成本越来越高，由此技术创新变得十分重要与紧迫。 现在有一种半导体技术——硅光子，具有市场出货量与成本成反比的优势，相比传统的光子技术，硅光器件可以满足数据中心对更低成本、更高集成、更多嵌入式功能、更高互联密度、更低功耗和可靠性的依赖。 微电子技术按照“摩尔定律”飞速发展已有五十几年了，但随着器件的特征尺寸减小到十几个纳米以下，微电子产业能否再依照“摩尔定律”前进已面临挑战。器件的速度、功耗和散热已经成为制约微电子技术发展的瓶颈。另一方面，基于计算机与通信网络化的信息技术也希望其功能器件和系统具有更快的处理速度、更大的数据存储容量和更高的传输速率。仅仅利用电子作为信息载体的硅集成电路技术已经难以满足上述要求。因此，应用“硅基光电子技术”，将微电子和光电子在硅基平台上结合起来，充分发挥微电子先进成熟的工艺技术，大规模集成带来的低廉价格，以及光子器件与系统所特有的极高带宽、超快传输速率、高抗干扰性等优势，已经成为了信息技术发展的必然和业界的普遍共识。 什么是硅光技术? 硅光子是一种基于硅光子学的低成本、高速的光通信技术,用激光束代替电子信号传输数据,她是将光学与电子元件组合至一个独立的微芯片中以提升路由器和交换机线卡之间芯片与芯片之间的连接速度。 硅光子技术是基于硅和硅基衬底材料(如SiGe/Si、SOI 等)，利用现有CMOS 工艺进行光器件开发和集成的新一代技术，结合了集成电路技术的超大规模、超高精度制造的特性和光子技术超高速率、超低功耗的优势，是应对摩尔定律失效的颠覆性技术。这种组合得力于半导体晶圆制造的可扩展性，因而能够降低成本。 硅光子架构主要由硅基激光器、硅基光电集成芯片、主动光学组件和光纤封装完成，使用
硅基发光材料与光互连的基础研究
硅基发光材料与光互连的基础研究 ★项目简介： 建立在硅材料基础之上的微电子技术对人类社会的进步发挥了巨大的作用，对我国国民经济的发展，工业、科技和国防的现代化也起着至关重要的作用。在进入21世纪以后，我国正大力发展微电子工业，有望成为新兴的国际微电子工业基地，是国家发展的重大需求所在。随着信息产业的发展，信息数据将海量增加，对信息计算、传输等技术在今后的发展也提出了更高的要求和挑战。其主要的解决途径之一就是将现有成熟的微电子和光电子结合，实现硅基光电集成，这将成为信息产业发展的重要方向之一。近十年来，由于重大的工业意义，硅基光电集成关键材料和器件的研究引起了国际科学界（如美国MIT、哈佛大学）和工业界（如Intel，ST）的严重关注，仅Intel公司对硅基光电子的研发就投入数十亿美元巨资。一旦突破，不仅可以实现芯片光互连、光电集成以及将来的光计算，而且在光通讯、光显示等领域具有重大的潜在应用前景，对我国的信息产业的发展具有重大意义。本项目的主要目标是：探索硅基发光和光互连的新材料、新原理和新器件。采用能带工程、缺陷工程等途径，对硅基发光材料进行人工改性，发展新的硅基发光材料；提高硅基电致发光效率，实现硅基电泵激光。研究硅基微纳尺度下光的传输与控制,解决硅基芯片光互连和光电集成的关键问题。为我国硅基光电子产业的发展提供坚实的理论基础和技术、人才贮备，促进高速、大容量计算机技术的重大突破。本项目拟解决的关键科学问题是：（1）硅基高效率发光微结构体系的构建原理、可控制备和表征，以及硅基发光材料表面、界面结构的调控。（2）硅基发光材料的载流子注入、输运与复合过程，硅基电致发光的内、外量子效率增强和电泵激光的机制。 （3）微纳尺度下，硅基光波导中的光传输和控制，硅基光互连和单片集成中的光电融合。围绕科学问题，我们研究（1）硅基纳米材料的发光原理和技术，（2）硅基化合物半导体材料的发光原理及技术，（3）硅基材料杂质和缺陷的发光原理和技术，（4）硅基SiGe量子阱材料的发光原理和技术，（5）硅基光电子光互连和光电集成的关键原理和工艺。针对上述主要研究内容，为解决关键科学问题，我们设立五个课题，分别为：（1）硅基纳米材料的构建、调控及发光原型器件，（2）纳米化合物半导体/硅异质结构发光材料及原型器件，（3）基于缺陷工程的硅基发光材料及原型器件，（4）基于能带工程的硅基发光材料及光电子原型器件，（5）硅基微纳光波导传输与单片光电集成技术。前四个课题是通过不同的技术途径研究硅基发光来解决硅基光源问题，重点放在硅基纳米硅、硅基铒离子注入和硅基纳米硫化镉/硒化镉化合物异质结这三种材料体系中实现光放大和光增益。在此基础上，结合实际的器件或集成工艺，形成电致发光器件，并力争实现真正的硅基电致激光。而在实现硅基发光的基础上，最后一个课题则研究硅基光互连和光电集成。我们充分发挥人员交叉、学科交叉和单位交叉的优势，由国内硅基光电子研究的主要优势单位承担本课题。 项目由浙江大学牵头、中科院半导体所、北京大学、南京大学、南开大学和厦门大学参加，研究队伍包括了固体微结构国家实验室（筹）和集成光电子学、人工微结构与介观物理和硅材料三个国家重点实验室中研究硅基发光的几乎所有骨干力量，课题组成员包括2位中科院院士、3位国家杰出青年基金获得者和一批优秀的中青年学术骨干。在过去5年中，这一团队在本领域获得包括2项国家自然科学二等奖在内的一批科研成果，承担和完成了20多项相关的科研项目。本项目的完成不仅会提高我国硅基光电子材料的整体研究水平、跻身于国际研发的先进行列，还将培养一批优秀的中青年学术带头人，为我国新一代光电集成、计算机等的工业应用和发展提供理论基础和技术、人才储备。 ★项目专家组： 姓名单位 杨德仁浙江大学 徐骏南京大学 江晓清浙江大学 俞育德中国科学院半导体研究所 秦国刚北京大学
木质素的应用研究现状及展望_张诺瑶
收稿日期：2011-12-13 作者简介：张诺瑶（1978-），女，山东省济宁市人，工程师，2004年毕 业于西南科技大学机电一体化专业，现主要从事计算机应用技术工作。 文章编号：1002-1124（2012）02-0050-02 Sum 197No.02 化学工程师 Chemical Engineer 2012年第02 期
醛树脂复合制备了碱木质素-酚醛复合胶黏剂；张杰[13]选用木质素作为脲醛树脂的改性剂，使脲醛树脂的耐水性明显改善；卜文娟等[14]系统介绍了木质素磺酸盐、碱木质素、甘蔗渣木质素、酶解木质素等代替部分苯酚应用于环保树脂胶的制备工艺及研究发展现状。 4在环氧树脂合成中的应用 冯攀等[15]介绍了木质素在环氧树脂合成中的应用进展。木质素用于环氧树脂合成的主要方式有3种：（1）与通用环氧树脂共混；（2）直接与环氧氯丙烷反应；（3）经过酚化、氢解、丙氧基化和酯化等化学改性，再进行环氧化合成制备环氧树脂。木质素用于环氧树脂合成有利于实现木质素的高值化利用。 5在土木工程中的应用 近年来，木质素在土木工程方面也得到应用和推广。如罗振扬等[16]合成了不同木质素含量的氨基系减水剂，发现木质素磺酸盐含量为30%时，可以获得最优性价比的改性产物；江嘉运[17]等探讨木质素的结构特点、化学反应性能和改性方法结合制浆方法和原料种类，对制备改性减水剂的合理工艺进行了分析总结。 6木素在其它方面的应用 木质素由于性能优越，结构复杂，可以应用于多个领域。在农业方面，它可以用作肥料，比如木质素铁肥、木质素氮肥、木质素磷肥、木质素复合肥等，可以用作土壤疏松剂，亦可以用作农药缓蚀剂；在医药方面，木质素还可以用作药物，木质素高分子的一些集团，如烃基等可以消除细胞无知与致癌剂的结合，减少致癌作用；造纸黑夜中提取的木质素与天然木质素相比有分子量小的特点，可以帮助动物消化[18]。除上所述，木质素还可以用作橡胶补强及、皮革鞣质剂、热稳定剂和交联剂等。近年来，木质素合成阻燃剂[19]可用于制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[20]，可利用氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[21]，而无硫木质素[22]在合成树脂中的作用也更加显著突出，另外，还有球形多孔木质素被制备出[23]。 7展望 总的来说，木质素作为一种天然可再生的高分 子，资源丰富、价格低廉、用于工业化生产的现实可能性大。在追求绿色环保、可持续发展的今天，已成为重点研究对象。随着理论和应用研究的继续深入，木质素必将得到更充分的利用。 参考文献 ［1］张桂梅,廖双泉,蔺海兰，等.木质素的提取方法及综合利用研究进展［J］.热带农业科学,2005,25（1）：66-70. ［2］朱清时.化学的绿色化和绿色植物的化学转化［J］.世界科学研究与发展，1998,20（2）:12-17. ［3］敖先权,周素华,曾祥钦.木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用［J］.煤炭转化,2004,27（3）：45-48. ［4］李道山.用质素磺酸盐预冲洗降低表面活性剂吸附的矿场试验［J］.国外油田工程，2001,17（9）：1-6. ［5］刘欣,周永红.木质素表面活性剂的应用研究进展生［J］.物质化学工程,2008,42（6）:42-48. ［6］方桂珍,何伟华,宋湛谦.阳离子絮凝剂木质素季胺盐的合成与脱色性能研究［J］.林产化学与工业，2003,23（2）:38-42. ［7］刘明华,杨林,詹怀宇.复合型改性木质素絮凝剂处理抗生素类化学制药废水的研究［J］.中国造纸学报,2006,21（2）：47-50.［8］杨林,刘明华.改性木质素除油絮凝剂处理含油废水的研究［J］. 石油化工高等学校学报，2007,20（2）：9-22. ［9］乔瑞平，宁银萍，彭福勇，等.木质素基脱色絮凝剂深度处理制浆造纸废水［J］.化学工程，2009，37（9）:56-61. ［10］刘德启.尿醛预聚体改性木质素絮凝剂对重革废水的脱色效果［J］.中国皮革,2004,33（5）:27-29. ［11］郑钻斌，程贤延,符坚,等.酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究［J］.林产工业，2009,36（4）:24-27. ［12］庄晓伟，穆有炳，章江丽，等.碱木质素－酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究［J］.生物质化学工程,2011,45（5）:17-20.［13］张杰.木质素的提纯以及在脲醛树脂胶粘剂中的应用［J］.林业实用技术,2011,（4）:33-38. ［14］卜文娟，阮复昌.木质素改性酚醛树脂的研究进展［J］.粘接, 2011，（2）:76-78. ［15］冯攀,谌凡更.木质素在环氧树脂合成中的应用进展［J］.纤维素科学与技术,2010,18（2）:54-60. ［16］罗振扬,陈杰,何明,等.木质素改性氨基系高效减水剂性能研究［J］.新型建筑材料,2011,（1）:5-8. ［17］江嘉运,张帅,韩莹.木质素磺酸盐减水剂化学改性方法的研究进展［J］.混凝土,2011（1）:87-90. ［18］巨敏,翁彩珠,刘军海.木质素在农业中的应用［J］.现代农业，2011，23（53）:11-15. ［19］刘小婧，程贤甦.新型酶解木质素阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究［J］.橡胶工业,2011,58（10）:610-615. ［20］李燕,敖日格勒,韩雁明.制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡［J］.林业科学,2011,47（7）:160-164. ［21］周明松,周莉莉,伍思龙,等.氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂［J］.精细化工,2011,28（10）:1014-1018. ［22］李志礼，葛媛媛.无硫木质素在合成树脂中的应用研究进展［J］. 塑料科技,2011,39（10）:100-104. ［23］黎先发,罗学刚.球形多孔木质素颗粒的制备及表征［J］.功能材料,2011,42（2）:256-263. 张诺瑶：木质素的应用研究现状及展望 2012年第2期51