【摘要】：木質(zhì)素(Lignin)是唯一含有苯環(huán)的可再生資源。木質(zhì)素含量豐富,但分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、化學(xué)惰性且難溶于絕大部分有機(jī)溶劑,使木質(zhì)素很難被充分利用。通過探究木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)特征,采用Deep eutectic solvent-NiO體系改性方法改變木質(zhì)素的分子結(jié)構(gòu)和分子量,提升化學(xué)反應(yīng)活性,擴(kuò)大木質(zhì)素的應(yīng)用領(lǐng)域。這不僅充分利用了木質(zhì)素資源,同時(shí)對我國的造紙排污和環(huán)境治理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用DES-NiO體系,通過環(huán)氧化反應(yīng)將改性木質(zhì)素與環(huán)氧氯丙烷(ECH)制得木質(zhì)素基環(huán)氧樹脂(LGEPx)。本文設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法如下:首先采用DES-NiO體系對PL進(jìn)行化學(xué)改性制得ML,考察了NiO對木質(zhì)素理化性質(zhì)的影響,對比空白實(shí)驗(yàn)(ML_0),獲得改性木質(zhì)素。并采用現(xiàn)代儀器分析技術(shù),使用傅里葉紅外光譜(FT-IR)、熱重分析(TG-DTG)、掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)等對ML和ML_0的分子結(jié)構(gòu)以及表面微尺度變化進(jìn)行定性分析和定量計(jì)算。然后以NaOH為催化劑,在改性反應(yīng)體系中加入ECH制得LGEPx,并對合成的環(huán)氧樹脂進(jìn)行熱動力學(xué)研究。通過上述實(shí)驗(yàn),本文獲得以下結(jié)論:(1)經(jīng)過改性處理,木質(zhì)素表面粗糙度增大、熱穩(wěn)定降低、羥基含量明顯增大,更有利于溫和的條件下進(jìn)一步發(fā)生環(huán)氧化反應(yīng)。(2)通過傅里葉紅外(FT-IR)、熱重分析(TG-DTG)、掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD),核磁共振碳譜(~(13)C-NMR)對LGEPx的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,證明成功合成環(huán)氧樹脂。(3)差示掃描量熱法(DSC)對LGEPx的熱穩(wěn)定動力學(xué)研究表明,在ECH/MLG=5時(shí),所得木質(zhì)基環(huán)氧樹脂體系最穩(wěn)定,同時(shí)環(huán)氧值最大。圖[19]表[12]參[99]
【圖文】：

木質(zhì)素（Lignin）是唯一的可再生芳香族化合物，在自然界中含量豐富維素。據(jù)估計(jì)，每年從制漿黑液和生物乙醇發(fā)酵中生產(chǎn)的木質(zhì)素超過 ，是極具潛力的一種資源[1-6]。大多數(shù)木質(zhì)素不溶于水，有良好的阻燃及，其分子結(jié)構(gòu)中含有多種活性官能團(tuán)，且無毒、價(jià)廉，有較高的利用價(jià)值，由于木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、物理化學(xué)性質(zhì)的不均一性、分離提取困難，今沒有被很好地利用。木質(zhì)素利用的方式分為兩種[8]：一是通過化學(xué)或?qū)⒛举|(zhì)素降解為小分子后利用，二是以大分子形式直接利用，后者是目的主要利用方式。.1 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)木質(zhì)素是由苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元通過碳-碳鍵和醚鍵等連接形成的三維網(wǎng)結(jié)構(gòu)，存在三種基本的結(jié)構(gòu)單元[9]，即愈創(chuàng)木酚基丙烷結(jié)構(gòu)單元、紫丁結(jié)構(gòu)單元和對羥苯基丙烷結(jié)構(gòu)單元（圖 1）。

安徽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文和 C-γ 位置上的酚羥基和脂肪羥基是反應(yīng)活性最強(qiáng)的官能團(tuán)，，容易促進(jìn)子材料[11, 12]的反應(yīng)活性。羥基的含量不僅影響反應(yīng)活性，還對木質(zhì)素的有較大影響。羥基在木質(zhì)素中既可以游離形式存在，也能通過醚鍵與烷結(jié)合以化合鍵形式存在[13, 14]。
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ323.5

【參考文獻(xiàn)】

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1 錢世江;孫曉薇;于磊;金鈺;俞秀玲;;環(huán)氧樹脂在成型木質(zhì)復(fù)合材料中的應(yīng)用初探[J];河南林業(yè)科技;2015年04期

2 孔憲志;赫存

本文編號：2680504