1木质素简介:

木质素是一种芳香族高分子化合物，主要存在于植物纤中，是构成植物细胞壁的成分之一。木质素在植物中的含量仅次于纤维素，占25 %左右。植物通过光合作用可以固定CO2产生木质素，这部分占了通过光合作用储存于植物中的太阳能的40%左，因此木质素是一种重要的可再生资源。[1]

受生物合成过程影响,木质素分子不像纤维素那样有单一结合形式,化学结构复杂。一般认为木质素是由苯丙烷单元通过醚键和碳碳键连接而成的聚酚类三维网状高分子芳香族化合物,其中醚键约占60一75%,碳键约占25一30%。其基本结构单元是苯丙烷,共有3种基本结构[2],如图1.1所示

木质素基本结构单元之间以碳-碳键和醚键连接，结构单元之间的连接方式主要有以下几种[3]（图1.2）

2木质素的应用：

由于我国的石油储量仅为世界的2%，而石油基能源与化学品的消费量却为世界第二，进口依存度很高，这种状况对我国的国 家经济安全形成了巨大的威胁。而木质素由于具有羟 基、甲氧基等多种官能 团，可以替代石油基化学品成为有机化合物特别是芳香族化合物的重要来源，其应用前景十分广阔。现在，木质素在工业、农业等各个领域都已经得到了重视。木质素硫酸盐是一种阴离子化合物，同时有亲水基团和疏水基团，因而是一种阴离子表面剂，可降低水溶液的表面张力。石油钻探行业与建筑行业应用了木质素磺酸钠，它还作为分散剂，被使用在燃料制品，颜料制品、水泥，煤炭制品等行业内。经过改性的木质素磺酸钠[4]有了更好的性能，从而有了更高的附加价值。现有的木质素磺酸钠的改性是将其接枝于丙烯酸上，应用于水煤浆的分散剂，有较理想的效果。并且有更好地流变性以及优异的稳定性。另外，木质素中具有羟基、甲氧基等多种官能团，利用这些官能团可以合成酚醛树脂、聚氨酯和环氧树脂等高分子材料。但单纯利用其官能团、不降低分子量，利用效率低。因此，可以通过降解或改性的方法提高木质素的活性，从而提高木质素的利用率。

3木质素降解方式：

3.1微生物降解：

微生物降解是利用真菌、细菌等一系列微生物菌落对木质素进行降解，其中真菌的降解能力要强于细菌，在降解过程中起主要作用，主要包括白腐菌、褐腐菌、软腐菌等。木质素的降解过程十分复杂，木质素过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶起主要作用。降 解过程包括利用漆酶等产生H2O2，然后木质素过氧化物酶利用O2和H2O2产生木质素自由基和醌，最后醌还原酶系将自由基还原为稳定单体。木质素微生物降解在造纸工业和保护环境等方面都有着较广阔的应用前景，但微生物降解木质素需要进行选菌、培养等环节，生产效率较低，离实际应用还有一段距离。

3.2催化氧化: