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2.1 木质素的氧化降解 10
2.1.1 主要实验仪器 10
2.1.2 主要实验试剂 11
2.2 木质素氧化改性研究 11
2.2.1 木质素的氧化降解 11
2.3 木质素的氧化降解 12
2.3.1 气相色谱条件 12
2.3.2 反应产物检测 13
3 实验结果与讨论 14
3.1 金属无机盐作为催化剂体系 14
3.1.1 催化剂种类对木质素降解的影响 14
3.1.2 催化剂的量对木质素降解的影响 14
3.1.3 反应温度对反应的影响 15
3.1.4 氧化剂用量对反应的影响 16
3.1.5 碱度对反应的影响 17
3.1.6 反应时间对反应的影响 18
3.2 酞菁体系 20
3.2.1 催化剂的量对木质素降解的影响 20
3.2.2 反应温度对反应的影响 21
3.2.3 氧化剂用量对反应的影响 22
3.2.4 碱度对反应的影响 22
3.2.5 反应时间对反应的影响 23
3.3 小结 25
4 结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录 33
1 引言
1.1 木质素
木质素是一种在自然界中含量仅次于纤文素的天然高分子生物质，存在于木质组织中，和纤文素纤文交织在一起形成网状物进而具有抗压特性，主要作用是使细胞壁硬化，木质素网状物的坚硬度体现在对植物躯干的支撑。木质素在木本植物中大约占了25％的比例，且以500亿吨每年的速度经由光合作用再生，可以说这是一种取之不尽用之不竭的天然资源。我们常提到的木质素其主要来源是工业造纸所产生的废液，据粗略估计，每生产1吨纸或纸制品会产生0.5吨木质素，这样每一年我国会由于造纸产生超过二千多万吨的木质素，绝大多数这些木质素都会被排放或燃烧，在各种方式下，很少有使用价值，这样的处理既造成了资源的浪费同时又严重的污染了环境。
1.1.1 木质素的结构与性质
木质素是由苯丙烷为基本单元组成的立体网状天然高分子聚合物[1]，具有芳香族的一些特性。一般按照植物的类别进行分类，草本植物类木质素、阔叶林木质素和针叶林木质素三种[2]。木质素的基本构成单元中主要有三种基本构型：对羟苯基结构、愈创木基结构和紫丁香基结构[3]，结构式如下。
图1-1 木质素基本单元结构
木质素的这些单元之间一般以醚键和碳-碳键链接[4]，而且在木质素的大分子周围一般分布着一些活性较强的官能团，比如：羟基、羧基、羰基、甲基以及多碳侧链等[5]，这些基团或多或少的决定着木质素的化学性质。羟基主要以醇羟基和酚羟基为主，在木质素大分子中含量较多，因此，对木质素的物理和化学性质有一定的影响，比如能够衡量木质素的溶解性能和参加化学反应的能力，同时对木质素的缩合程度以及醚化程度也能直接或者间接的反映出来。下面是木质素分子片段的一部分结构式[6]。
图1-2 木质素分子部分结构
由于木质素分子的结构中有酚羟基、醇羟基、羧基、羰基、碳碳双键、共轭双键等活性宫能团的存在，因此它可以产生氧化和还原、酸性和碱性水解、烷基化、硝化等一系列的反应。这些反应也为木质素的研究利用提供了更为宽广的方向。