1. 研究目的与意义
近年来，随着工业的迅猛发展，短缺的石油资源和污染的自然环境等问题越发受到关注，如何有效地进行对有效资源的再次利用成为焦点。木质素作为一种在植物界中含量仅次于纤维素的天然高分子化合物，且可再生。虽然木质素的应用范围广，但我们对它的认识还不够全面。我们只有从源头认识和了解木质素，才能更好地利用和开发木质素，使之被更为广泛地应用。 本课题对蒸汽爆破预处理生物酶解残渣木质素进行一定的研究，对其进行分离、纯化和化学表征的研究，并且对它的溶液性质的研究。从而对其有更深的一层了解，为其的利用起到一定的基础。
2. 国内外研究现状分析
在木质素的分离和纯化方面，toledano等人用uf超滤膜过滤碱法造纸黑液的颗粒后用硫酸中和至制得木质素样品，从对其结构的分析及分子量测定，表明用膜分离技术分离碱木质素，是一种分离得到不同分子量木质素的有效方法，所得不同分子量木质素可分别加工为高附加值产品。bjorkman提出磨木木质素的分离方法是目前公认的经典方法，可以在木质素结构改变最小的情况下得到中等得率的木质素，但是它含有2%-8%的糖。pew用酶处理预先在振动球磨中磨5-8小时的木粉2或3天，可除去95%的糖。chang用高活性的纤维素及半纤维素的酶处理预先在振动球磨磨48小时的木粉，以含少量水的96%的二氧六环抽提，抽提液经浓缩、蒸干得到粗磨木质素。按照上述方法制得的酶解木质素仍需要进一步提纯，如今主要的纯化木质素的方法有bjorkman法、freudenberg-harkin法和lundquist法。
在对木质素的预处理方面近年来国内外秸秆预处理方法的研究主要集中在热液处理、电子辐射处理、臭氧氧化处理、石灰处理等，以及这几种方法与微生物处理方法的结合使用，另外蒸汽爆破和有机溶剂萃取结合对木质纤维素进行预处理的方法。陈尚钘等人研究了蒸汽爆破预处理对玉米秸秆化学组成变化及纤维素酶水解得率的影响,并采用扫描电镜、x射线衍射仪和红外光谱对玉米秸秆纤维结构特性进行了分析。结果表明,在蒸汽爆破过程中,物理和化学的作用使半纤维素水解成单糖和低聚糖,部分木质素溶解而提高了酶对纤维素的可及性,使得原料适合于纤维素酶的作用蒸汽爆破预处理后的固体渣中半纤维素的含量减少得最多,同时,也有部分木质素在减少,纤维素的含量也有少量损失。
在其溶液行为方面目前已经用光散射、浊度、tem、gpc、粘度和分光光度法等对木质素的聚集行为进行了研究。norgren等人用动态光栅射qels和测量浊度研究了碱木质素在碱性水溶液中的聚集行为。yan等通过酸碱滴定，表面张力，粘度，荧光光谱，动态光散射和环境扫描电镜实验研究了纯化木质素磺酸钠在不同ph值下的溶液行为。lysogorskaya等通过动态光散射实验分别测定磺化木质素，松香以及它们的混合液的流体力学半径及粒径分布，证明这些物质的碱溶液都是各向异性不均一的。barakat等还通过光散射对利用松柏醇或松柏群/芥基醇混合物合成的木质素模型物dhp在有无异木聚糖存在时的构象，说明了木聚糖在连接木质素构成网状结构方面的重要作用。
3. 研究的基本内容与计划
内容：（1）蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素进行成分分析，主要包括：水分的测定、灰分的测定、糖的测定和含氮的分析等。（2）用不同的方法对蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素进行分离和纯化，比如有机溶剂萃取法分离提纯、Lundquist液液提纯法等。（3）对阶段性得到的产品进行成分分析。（4）对蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素的化学表征进行一定的分析。（5）对蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素的溶液性质的分析，主要包括：在不同溶剂体系下的溶解性、聚集态的研究等。
计划：（1）掌握正确的文献搜索方法，在原始参考文献的基础上进一步补充，要求了解课题的背景、目的和意义，并对文献进行归纳总结，全面了解该课题的国内外研究现状，及其应用。（2)能运用数理统计的方法来正确的分析数据,利用扎实的化学基础、正确的研究方法和娴熟的实验技能来完成实验。（3）最后把文献综述，实验材料，实验方法和实验设计，结论和讨论完成论文
4. 研究创新点
（1）在原料成分分析中对原料进行了糖的测定，更全面了解所用原料的性质。
（2）对蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素采取不同的方法进行分离和纯化，对这些方法所得结果进行比较，也同另外两种原料（生物酶解的木质素和碱木质素）进行比较。
（3）对蒸汽爆破预处理生物酶解的木质素的溶液行为进行了研究，比如在不同溶剂体系下的溶解性、聚集态的研究等，并进行相互比较。
