甲基丙烯酰氯改性木质素对甲酚共混聚乳酸制备复合膜的研究

为提高木质素对甲酚与聚乳酸(PLA)复合时的界面相容性,进而提高材料的力学性能,利用甲基丙烯酰氯对木质素对甲酚进行接枝改性,然后将改性前后的木质素对甲酚分别与PLA共混制备复合膜,分析了改性前后木质素对甲酚的分子结构及复合膜的力学性能。结果表明,甲基丙烯酰基可成功接枝到木质素对甲酚上,其对木质素对甲酚的用量为0.5 m L/0.5 g、改性次数为4次时,木质素对甲酚的改性效果最佳。随改性木质素对甲酚添加量的增加,复合膜拉伸强度虽逐渐下降,但下降的程度低于添加未改性木质素对甲酚的复合膜;改性木质素对甲酚与PLA形成的复合膜的断裂伸长率远高于纯PLA膜的断裂伸长率,且随改性木质素对甲酚添加量的增加,复合膜的断裂伸长率呈先升高后平稳的趋势;综合考虑复合膜的拉伸强度和断裂伸长率,改性木质素对甲酚的最佳添加量为10%。

相分离条件下能源草柳枝稷的分离特性研究

讨论相分离条件下能源草柳枝稷及COMT转基因后培育的柳枝稷的分离特点及分离产物木质素酚和碳水化合物的特征。通过木材化学的基本分析手段,在掌握了转基因和非转基因柳枝稷基本化学成分的基础上,用红外光谱(FTIR)、凝胶色谱(GPC)、氢谱、二维核磁共振谱(2D-HSQC NMR)等重点比较了相分离后木质素酚产物的结构特征,主要链接方式的含量以及S/G比等;同时,用水相凝胶色谱比较研究了转基因前后柳枝稷的碳水化合物在酸性条件下的水解程度。结果表明,转基因前后的柳枝稷均保留了木质素的基本骨架特征,此外,通过C O MT转基因的方法有效地控制了木质素中S结构单元的数量,转基因柳枝稷的S/G比远低于非转基因柳枝稷,而且C O MT转基因植物的特征核磁信号在通过相分离诱导的木质素产物中有明确表达;碳水化合物在仅20min的相分离处理中得到较充分的水解,碳水化合物中既有大量的分子量为180~380的低分子糖存在,同时还有分子量超过2万的水溶性高分子糖,这些糖溶液将为进一步的生物质精炼提供很好的原料。

二维核磁谱对木质素酚与磨木木质素结构的对照解析

采用二维核磁(2D-HSQC NMR)比较针叶材马尾松和阔叶材杨木制成的磨木木质素(MWL)及相分离法制备的木质素对甲酚(LPS)的基本结构单元的组成及连接方式。MWL和LPS相对其Klason木质素的得率分别为Ca.10%和Ca.100%,通过红外光谱(FT-IR)、高效凝胶渗透色谱(GPC)、核磁氢谱(1H-NMR)分别比较了其羟基、甲氧基等特征官能团、分子量、导入对甲酚的量。结果表明,LPS由于在木质素的苄基位置高频度(Ca.0.7 mol/C9)地导入了对甲酚,其羟基含量明显高于碱木素等其他类型的分离木质素。通过2D-HSQC NMR谱图的半定量(无内标)计算方法,计算了马尾松和杨木的MWL和LPS中GSH单元以及β-O-4、β-5、β-β连接方式所占的相对比例。结果表明,相分离法虽然在木质素的苄基位置选择性地有规律地导入了对甲酚,但与MWL木质素的骨架结构及主要连接方式的相对比例基本保持不变。