TEMPO体系氧化木质素过程中产物结构的变化开题报告

1. 研究目的与意义

通过对氧化改性木质素模型化合物结构分析，得出木质素模型化合物氧化过程中官能团和结构的变化，对TEMPO/NaBr/H2O2体系氧化机理有更深入的理解，对我们制定出合理的氧化改性工艺方案以及木质素应用价值的提高具有非常重要的实际意义。

2. 国内外研究现状分析

木质素与纤维素及半纤维素共同形成植物体骨架，是自然界中在数量上仅次于纤维素的第二大天然高分子材料，每年都以600万亿吨的速度再生，因而是极具潜力的可再生资源。

制浆造纸工业每年都要从植物中分离出大约1.4亿吨纤维素，同时得到5000万吨左右的木质素副产品，但迄今为止，超过95％的木质素仍然主要作为工业制浆的废弃物，随废水直接排入江河或浓缩后烧掉，绝少得到高效利用。

从制浆废液中提取出的木质素分子量在几百到几百万之间，且具有显着的多分散性，不溶于水，具有良好的物理，化学性能，如阻燃，耐溶剂性能，良好的热稳定性能。

3. 研究的基本内容与计划

（1）在带有搅拌器，滴液漏斗的三口烧瓶中进行木质素的氧化反应。

通过对ph、温度、氧化剂用量等单因素考查确定木质素在该体系中的最佳反应条件。

（2）通过过滤和萃取将氧化产物分为氧化木质素、酸溶木质素、碱性萃取液和酸性萃取液。

4. 研究创新点

本文实验分别以碱木质素和木质素模型化合物为原料，以2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基(tempo)和nabr为催化剂，h2o2 为氧化剂，对其进行氧化，研究了氧化工艺条件，氧化产物的结构和性质变化以及降解液的组成。

（1）tempo体系对木质素的氧化中，研究氧化介质的ph、氧化剂h2o2用量、催化剂tempo用量、反应温度以及氧化时间对羧基的生成量，氧化木质素和酸溶木质素得率的影响，从而确定适宜的氧化条件。

（2）通过现代化学分析方法：红外，热重，元素分析和gc-ms等对氧化产物的结构和性质以及降解液的组成进行了研究分析。