酶解木质素的分离与结构研究

采用两种方法从酶解玉米秸秆制备能源酒精的残渣中分离得到酶解木质素。根据不同的分离条件,酶解木质素的得率为20%～35%。应用UV、FT-IR、GPC和13C-NMR研究了不同分离方法的酶解木质素的结构特性。结果表明,所分离的酶解木质素分子量较小,在结构上较好地保留了各种活性基团。与木质素磺酸钙相比,酶解木质素的红外图谱中多了1700cm-1和1328cm-1峰,说明酶解木质素存在非共轭羰基作用。紫外图谱在210nm,280nm和310nm附近有峰值出现,说明其具有木质素的基本结构特征,且结构上有很大的不饱和性。由13C-NMR图谱解析可知,所提取酶解木质素为GSH型木质素,主要以β-O-4、β-5、β-1的结构存在。以氢氧化钠作为萃取剂的酶解木质素提取率比有机溶剂高。酶解木质素的有效利用将提高酶解玉米秸秆制备能源酒精的经济效益。

酶解木质素催化磺化衍生物作为水泥减水剂的研究

用固体酸催化剂催化酶解木质素的磺化反应,得到磺化产物SEHL,再用固体碱催化SEHL进一步进行磺甲基化反应,得到产物SH-SEHL。研究了酶解木质素磺化衍生物作为水泥减水剂在水泥净浆中的性能和减水作用机理,并探索了固体催化剂的重复使用性能。结果表明:水灰比为0.35时,掺有0.5%的SEHL和SH-SEHL的基准水泥净浆流动度分别达到205 mm和260 mm,120 min后流动度达到184 mm和223 mm;SEHL和SH-SEHL对各种水泥有良好的适应性;掺有0.25%的SEHL和SH-SEHL的水泥砂浆的减水率分别为17.0%和20.5%,28天的抗压强度比分别为112.4%和122.7%;SEHL和SH-SEHL主要通过提高水泥颗粒间静电斥力达到减水分散效果;固体催化剂二次使用时,SEHL和SH-SEHL的净浆流动度还可达到201 mm和253 mm,表明固体催化剂可以重复使用。

木质素阳离子絮凝剂的合成及其絮凝性能研究

以酶解木质素、甲醛、二甲胺及阳离子化试剂为原料,制备了木质素基阳离子絮凝剂。改变阳离子化试剂的用量、缩合反应的温度和时间等因素,制备不同阳离子度的木质素阳离子絮凝剂;通过其对酸性黑10B的脱色效果研究,确定了最优的制备方案。利用最优条件制备的木质素阳离子絮凝剂对三种不同种类阴离子染料废水进行了絮凝脱色处理。结果表明,原料的物质的量比(甲醛/二甲胺/阳离子化试剂)为1.2∶1∶1.2时,在70℃缩合反应2 h,得到的木质素阳离子絮凝剂具有最高的阳离子度。该絮凝剂对酸性黑10B、直接红2B、活性红X-3B三种阴离子染料废水的絮凝脱色效果明显,当染料初始浓度为100 mg/L,初始pH值为6.5～7时,最佳的絮凝剂投加量分别为35、35、50 mg/L,脱色率均超过95%。