1. 研究目的与意义
小麦是中国北方主要的粮食作物之一,每年有大量的麦草被焚烧或者遗弃,造成了环境污染和资源浪费等问题。
麦草作为一种廉价可再生的资源可以生产很多高附加值的产品, 与木材原料相比,其灰分含量较高,木质素含量较低,且含有更多的半纤维素及木质素-碳水化合物复合体(lcc)。
lcc是由植物纤维原料中的部分木素大分子与纤维素、半纤维素以化学键联结,形成三维立体致密的网络结构存在于植物细胞壁中的复合物。
2. 国内外研究现状分析
1.lcc的研究概况1957年,bjrkman 用含水二氧己环处理云杉木木粉制取磨木木素(mwl),残渣用 dmf(二甲基替甲酰胺),dmso(二甲亚砜)和50%醋酸再抽取,发现有木素和聚糖构成的抽提组分;这一组分再用50%醋酸和二氯乙烷/乙醇作溶剂抽提,其中的糖分很难去除,由此推断出木素与聚糖之间的相互作用形成了某种形式的复合体,该实验首次提出木质素-碳水化合物复合体概念。
之后人们对于木材原料中的lcc进行了大量的研究,并逐步对木材原料中的lcc有了一定的认识。
1957年 pew, 1958年 lindgren, 1971年 koshijima 和 tanaka 等人均运用bjrkman 的方法对相应木材原料中的天然 lcc 成功进行分离,均证明了天然 lcc 的存在。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:分离麦草原料中碱易溶lcc组分并且表征其物化结构(1)麦草原料分为叶、鞘和秆三部分,粉碎至40-80目后经苯醇抽提制备脱脂原料;(2)脱脂麦草真空干燥后在行星式球磨机中经不同程度球磨处理;(3)以5% koh-水溶液开展固-液抽提得到溶解lcc粗样品和不溶沉淀;(4)针对的固-液提取,使用旋转蒸发、酸化、乙醇沉淀分离固-液提取所得提取液中的lcc产物。
固-液提取不溶固体再经dmso和水溶液提取,乙醇、乙酸、二氯乙烷-乙醇(2:1,v/v)纯化后得到lcc产品。
研究计划:(1)准备工作阶段:阅读相关资料,了解研究课题的相关基本知识,并撰写开题报告和论文综述;(2)实验阶段:根据实验方案进行实验,并处理实验数据;(3)撰写毕业论文阶段:根据实验和数据整理并撰写论文;(4)交审毕业论文阶段:答辩阶段:交论文,审核,准备答辩
4. 研究创新点
1.以行星式球磨机处理麦草秸秆(秸秆草料分为三个部分,茎秆,叶子,叶鞘),减少球磨时间降低长时间球磨对木质纤维原料的影响。
2.以5% KOH溶液在常温下进行组分分离,改变碱液pH值按分子量分级碱液中LCC,得到高得率、低结构变化LCC。
