木质素磺化研究开题报告

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1. 研究目的与意义

木质素磺酸钠(ln)是利用制浆造纸废液中的木质素经磺化等一系列处理而得到的副产品，来源丰富，价格便宜，无毒，是一种可再生资源，作为混凝土的减水剂使用已经有70多年历史。

木质素磺酸钠具有引气和缓凝的作用，具有塌落度损失小和泌水率小的优点，但由于其减水率低，混凝土的抗压强度提高幅度小, 过量掺加时会导致严重缓凝，使其在混凝土的应用中受到了限制。

因此，研究木质素磺酸钠改性就显得十分必要。

2. 国内外研究现状分析

木质素磺酸盐就减水剂从20世纪30年代就开始在美国研究和生产，应用历史很长，在公路、水工大坝、桥梁、构件和各种建筑的生产，建设中发挥了不可叠代的重要作用。

在当时木质素磺酸盐减水剂的掺加使塑型混凝土的制备和浇筑成为可能，并有助于延缓混凝土的凝结时间，降低水泥水化热释放速率，用于大体积混凝土施工时能收到前所未有的效果。

再者，木质素磺酸盐减水剂在普通混凝土，碾压混凝土和贫混凝土中的应用也十分普遍。

3. 研究的基本内容与计划

本次毕业设计是研究木质素磺酸盐改性，选用造纸黑夜为原料，综合考虑氧化时间和氧化温度、ph值、原料滴加次数和时间、加入顺序及用量等对合成产物性能的影响，并结合合成工艺设计出一条最佳的合成路线。

实验计划：第一阶段：实验准备1. 查阅资料，对木质素磺酸盐有一定的了解；2. 购买实验仪器和试剂。

第二阶段：合成实验第一部分:氧化部分1.取造纸黑夜与h2o2反应合成中间体,考察改变反应时间对产物性能的影响;2.取造纸黑夜与h2o2反应合成中间体,考察改变溶液ph值对产物性能的影响；3.取造纸黑夜与h2o2反应合成中间体,考察改变反应温度对产物性能的影响；4.取造纸黑夜与h2o2反应合成中间体,考察改变反应物用量对产物性能的影响；第二部分:磺化部分1. 用甲醛和亚硫酸钠和合成中间体反应生成木质素磺酸钠，取造纸黑夜与h2o2反应合成中间体；2. 用甲醛和亚硫酸钠和合成中间体反应生成木质素磺酸钠,考察改变溶液ph值对产物性能的影响；3. 用甲醛和亚硫酸钠和合成中间体反应生成木质素磺酸钠,考察改变反应温度对产物性能的影响；4. 用甲醛和亚硫酸钠和合成中间体反应生成木质素磺酸钠,考察改变反应物用量对产物性能的影响；第三阶段：实验总结与书写论文1. 综合考虑实验过程中的各项影响因素，得出最佳合成路线；2. 书写毕业论文。

4. 研究创新点

传统方法是将碱木素在碱性条件下于170℃与甲醛和亚硫酸钠反应，即一步法磺甲基化或者是先羟甲基化，再在碱性条件下于170℃与亚硫酸钠反应，即两步法磺甲基化。

质素为网状大分子结构，屏蔽效应比较明显，表面可以被磺化，但其网状内部由于磺酸基无法进入而不能磺化。

且这种方法对反应温度和压力要求比较苛刻。