1. 研究目的与意义
目的：通过本课题的研究，是对本科学习的植物资源化学的一次综合应用和考试，特别是对木质素的结构的认识有一个升华，为以后的科研打下坚实的基础。意义：毕业论文是实现本科培养目标的重要教学环节，在此阶段，学生将进一步获得科学研究方法与实践方面的基本训练，并对大学期间所学的知识进行全面总结与综合运用，培养学生分析问题和解决问题的能力，从而实现实践能力、科学研究能力、创新能力与综合素质的全面提升。在以往各教学环节的基础上，进一步理论联系实际，进一步培养与锻炼独立工作能力，也是学校检验毕业生在学习期间的学习质量的不可缺少的手段。
2. 国内外研究现状分析
蒸汽爆破法是W.H.Mason 1925 年研究的用于生产纤维板的技术, 自问世以来, 应用领域不断扩大, 现已广泛应用于反刍动物的食物生产和阔叶材制浆。蒸汽爆破过程,是原料在高温条件下的热降解、半纤维素自催化降解、爆破过程中蒸汽的闪蒸、爆破过程中物料相互的剪切撕裂的复合过程,实质上是一个热机械化学过程。 针对不同的用途,蒸汽爆破工艺有所不同,通过物理、化学作用,真正实现对草类 结构组分的有效分离。在蒸爆过程中,根据需要控制影响蒸爆效果的各因素。
蒸汽爆破法预处理木质纤维原料存在一定缺陷,不能工业化推广, 其缺陷主要表现在: 1）.木素不能完全分离, 不能完全打破木素与碳水化合物之间的化学连接, 部分木糖被破坏,产生了抑制发酵微生物的水解产物; 2）.为除去产生的抑制性水解产物, 经过蒸汽爆破法预处理的物料需要用水进行清洗, 同时清洗了可溶性的半纤维组分,总糖化率降低。物料20% ~ 25% 的组分通常在水洗过程中被清除; 3）. 纤维素结晶度提高。由于纤维素的总水解速率取决于结晶区的水解速率, 而结晶区难于水解, 需要在反应条件剧烈时才能进行, 而加剧反应条件会导致抑制性的降解产物生成, 对纤维素的水解造成阻碍。
今后可以进一步研究木质纤维原料在蒸汽爆破预处理过程中所发生的物理变化和化学变化机理,通过预处理和工艺的改进, 提高预处理效果,实现将木质纤维原料主要化学成分完全分离的目的, 同时半纤维素不发生降解,保持较高浓度, 以便净化回收。
3. 研究的基本内容与计划
内容：1）草类生物酶解残渣木质素的分离、纯化和化学表征；2）草类生物酶解残渣木质素的溶液性质，包括：在不同溶剂体系下的溶解性、聚集态的研究，研究的手段包括浊度仪、静态/动态激光散射、afm等。计划:1)掌握正确的文献搜索方法，在指导老师给的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)扎实的化学基础、正确的研究方法和娴熟的实验技能。要求能运用数理统计的方法来正确的分析数据。独立或者在实验室管理老师的指导下完成实验。要求数据充分，分析深入、透彻，逻辑严谨。 3)最后把文献综述，实验材料，实验方法和实验设计，结论和讨论按照南京林业大学毕业论文/设计的格式和内容要求形成文字资料。
1原料的选择
木质素种类为麦草木素, 麦草浆纤维短,杂细胞含量高。
4. 研究创新点
植物细胞中的纤维为木素所粘结，与高温、高压蒸汽作用下，纤维素结晶度提高，聚合度下降，半纤维素部分降解，木素软化，横向连结强度下降，甚至软化可塑，当充满压力蒸汽的物料骤然减压时，孔隙中的气剧膨胀，产生爆破效果，可部分剥离木素，并将原料撕裂为细小纤维。
蒸汽爆破主要是利用高温高压水蒸汽处理纤维原料，并通过瞬间泄压过程实现原料的组分分离和结构变化。可以认为，在蒸汽爆破过程中存在以下几方面作用：
①类酸性水解作用及热降解作用：蒸汽爆破过程中，高压热蒸汽进入纤维原料中，并渗入纤维内部的空隙。由于水蒸汽和热的联合作用产生纤维原料的类酸性降解以及热降解，低分子物质溶出，纤维聚合度下降。
