朱世步
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姜曼
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王伟
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周祚万
材料导报
研究了常压条件下水/有机溶剂体系对于水稻秸秆木素的脱除效果,考察了水/甲醇、水/N-甲基吡咯烷酮(NMP)、水/二甲亚砜(DMSO)和水/二甲基甲酰胺(DMF))及其在添加酸(水杨酸、甲酸、对苯二甲酸)或碱(氢氧化钠、苯胺)等助剂条件下的木素脱除率.残留木素和红外谱图分析表明,在不添加催化剂的条件下,水/非质子溶剂体系的效果优于水/甲醇等有机质子溶剂体系,水/DMSO体系、水/NMP和水/DMF体系的木素脱除率分别达到63.27%、75.14%和84.78%,而水/甲醇体系的木素脱除率为57.13%;在溶剂体系中添加少量苯胺可以有效提高木素脱除率,水/甲醇中添加苯胺后木素脱除率从57.13%提高到79.99%,水/DMF中添加苯胺后木素脱除率从84.78%提高到95.04%,处理后的样品酸不溶木素含量仅剩0.87%.回收的溶液经减压蒸馏回收木素和溶剂,溶剂回收率达到99%以上,并可循环使用.
关键词:
水稻秸秆
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水/有机溶剂体系
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脱木素作用
王伟
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姜曼
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朱世步
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周祚万
材料科学与工程学报
粉碎的水稻秸秆经水煮和抽提预处理后,采用乙二醇(EG)和水的混合体系(体积比9:1)为溶剂,在酸或碱催化作用下,分离得到纤维素,同时回收木质素和半纤维素;对所得样品的组分含量、晶体结构、微观形貌等进行了分析.结果表明:经水煮和抽提预处理后,秸秆纤维束状结构变得疏松;在0.1mol/L的硫酸催化下,经混合溶剂处理所得样品的综纤维素含量达到86.59%(其中纤维素含量为83.09%),酸不溶木质素含量为3.70%;相同条件下,以0.1mol/L氢氧化钠为催化剂,所得样品中酸不溶木质素含量为4.21%.研究还发现,混合溶剂可高效回收并循环使用.基于实验结果和结论分析,对催化剂可能的作用机理解释为:在适当浓度的酸或碱作用下,木质素的重聚合被有效抑制,从而促进了其在混合溶剂中溶解,并使其从秸秆组织中分离.
关键词:
水稻秸秆
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纤维素
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乙二醇-水混合溶剂
,
催化剂
