木质素磺酸盐碱性过氧化氢降解及结构表征

发布时间：2021-09-08 11:56

　　通过表征受碱性过氧化氢降解的木质素磺酸盐,探索高效低耗的木质素降解条件。木质素磺酸盐与含有H₂O₂的0.5、1.0、2.0 mol/L的NaOH溶液分别在90、170℃下反应2 h。结果表明:碱性过氧化氢处理后木质素磺酸盐的M_w（重均相对分子质量）和M_n（数均相对分子质量）降低,而在170℃,1 mol/L NaOH溶液条件下获得最大程度的降解。木质素磺酸盐的相对分子质量在降解后分布相对集中,这表明木质素磺酸盐可直接用于开发木质素基材料而无需进一步分离。用碱性过氧化氢降解后,甲氧基摩尔分数降低。在170℃、2 mol/L NaOH溶液条件下4步加入过氧化氢,降解得到的木质素甲氧基摩尔分数下降57.4%。碱性硝基苯氧化的结果也表明在170℃下用2 mol/L NaOH溶液和4步添加H₂O₂处理后会得到最低的香草醛和香草酸产率,表明该条件下非浓缩的木质素结构被有效破坏。FTIR结果显示木质素的芳香结构消失。木质素磺酸盐利用碱性过氧化物降解,最佳条件是在2 mo... 

【文章来源】：东北林业大学学报. 2020,48(02)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

木质素磺酸盐碱性过氧化氢降解产物的Mw

图2所示,经过碱性过氧化氢降解后,木质素磺酸盐的甲氧基摩尔分数降低。木质素磺酸盐的甲氧基摩尔分数随着NaOH浓度的增加而降低。在90 ℃的条件下,甲氧基摩尔分数在0.5 mol/L的NaOH溶液中降低了13.5%,在1 mol/L和2 mol/L NaOH溶液中,甲氧基摩尔分数分别降低了20.1%和33.0%。NaOH溶液浓度的增加和反应温度的升高,使甲氧基摩尔分数降低,说明木质素磺酸盐进一步降解。当H2O2分4步添加时,在90 ℃下甲氧基摩尔分数在0.5 mol/L NaOH和1.0 mol/L NaOH之间没有显示出显著差异,而在170 ℃时,两组实验条件下降解的木质素磺酸盐中甲氧基摩尔分数显著降低。结果表明,分4步添加H2O2的降解效果比一步添加H2O2的效果要更好,其中木质素磺酸盐在170 ℃、2 mol/L NaOH溶液浓度的条件下,分4步添加H2O2的降解产物,其甲氧基摩尔分数降解了57.4%。

图3a可见,香草醛在170 ℃下降解的木质素磺酸盐摩尔分数比在90 ℃下降解的木质素磺酸盐少。添加H2O2的方式不同会影响降解得到的木质素磺酸盐降解产物在硝基苯氧化后香草醛的得率,随着NaOH溶液浓度和温度的升高而降低。木质素磺酸盐的香草醛摩尔分数为52.97%,经过170 ℃下2 mol/L NaOH溶液,4步添加H2O2的方式降解后,降解木质素磺酸盐的香草醛摩尔分数减小到5.28%。香草醛和香草酸的总量即愈创木基的量,是木质素磺酸盐的主要结构之一,图3b可见,随着NaOH溶液浓度的增加,木质素愈创木基的摩尔分数逐渐下降。结果表明,在170 ℃下2 mol/L NaOH溶液中,经过4步添加H2O2的方式降解,非缩核型木质素结构被彻底破坏。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3390747