文 献 综 述

1、前言

当下，化石能源的日益枯竭急需人类寻找新的能源替代物。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素组成，来源广泛，包括可种植于边际土地的能源作物、工农业废弃物等，已经逐渐成为一种新的可能解决经济快速发展所带来的能源问题可再生能源^[1]。中国是农业大国，秸秆作为最大的农业废弃物其含有大量的木质素，木质素是仅次于纤维素和半纤维素的第三大天然有机物。木质素简称木素，是苯丙烷单元通过醚键（-O-）及碳-碳键(C#8212;C）连接而成的天然芳香族高分子化合物。木质素组成单元苯丙烷的结构主要存在三种形式：愈创木基、紫丁香基、对羟苯基。

木质素的分子结构中存在着酚羟基和醇羟基等活性基团，可以进行磺化、接枝共聚、胺化反应、烷基化、氧化、缩合等化学反应。由于木质素分子中存在较多的羟基，无论是在分子间还是在分子内都有很强的氢键作用，这使得天然的木质素不溶于任何的溶剂。然而，在分离过程中经历了缩聚和降解，木质素的物理性质发生了改变，导致木质素分为不融和可溶两部分，存在酚羟基和羰基的木质素分子可以溶解在碱溶液中。木质素作为高分子化合物，其获取成本低，并且木质素及其衍生物具有多种功能，如分散剂、吸附剂/解吸剂、石油回收助剂、沥青乳化剂等，木质素以其作为提供稳定性、持续性的有机物质来源，其应用前景十分广阔。

2、木质素的提取方法

木质素提取的方法有很多种，我们就以其中最常见的酸析法、离子液体法、生物法以及高沸醇溶剂法等工艺进行讨论。

2.1酸析法

酸析法提取木质素是目前木质素提取工艺研究较完全地方法。因为木质素中含有很多的酚羟基、酚醇基、羧酸基等基团^[2]，所以木质素可以通过一系列的反应在酸性条件析出而得到分离。具体原理为：由于木质素在碱性条件下发生亲核反应形成木质素钠，而木质素钠会在黑液中成胶束结构，故向溶液中加入酸后木质素钠中的钠离子被氢离子代替形成不溶于水的木质素析出^[3]。

黄道战^[4]等以造纸厂的碱法黑液为原料，通过SO2酸析法提取木质素。实验结果表明木质素的最佳提取条件为：PH=3.5,在温度为75摄氏度保温30min，再采用过滤或虹吸而分离。本法可以将黑液中的木质素和碱回收利用并且酸沉淀之后污染负荷也大幅下降。