木质素类吸附剂的研究进展.pdf

离子交换与吸附, 2009, 25(5): 475 ~ 480 ION EXCHANGE AND ADSORPTION 文章编号：1001-5493(2009)05-0475-06 木质素类吸附剂的研究进展* 查瑞涛 1,2,3 程仁道 2 胡惠仁 2 潘泉利 1 1 牡丹江恒丰纸业股份有限公司，牡丹江 157013 2 天津市制浆造纸重点实验室，天津科技大学，天津 300457 3 制浆造纸科学与技术省部共建教育部重点实验室，山东轻工业学院，济南 250353 摘要：木质素是植物的主要成分之一，由苯基丙烷单元随机聚合而成，在木质素结构中有很多 活性功能基团。取代的苯基丙烷单元聚合后与纤维素和半纤维素一起构成植物的主要骨架。本 文对近年来木质素类吸附剂，主要是基于木质素的活性炭和离子交换树脂的制备和应用做一综 述，并对木质素类吸附剂的今后的研究发展做了简要的分析。 关键词：木质素；活性炭；离子交换树脂；吸附剂；黑液 中图分类号：TQ424.3 文献标识码：A 1 前 言 3 ( ) 木质素是由 种醇单体 对香豆醇、松柏醇、芥子醇 形成的一种复杂酚类聚合物。因结构单元不同， 可将木质素分为 3 种类型：紫丁香基木质素 (Syringyl lignin ，S-木质素)，愈创木基木质素 (Guajacyl lignin ， G- ) (Hydroxy-phenyl lignin H- ) (G) 木质素 ，对羟基苯基木质素 ， 木质素 。裸子植物主要为愈创木基木质素 ， 双子叶植物主要含愈创木基－紫丁香基木质素 (G-S) ，单子叶植物则为愈创木基－紫丁香基－对羟基苯基 木质素 (G-S-H) 。木质素是由高度取代的苯基丙烷单元随机聚合而成的高分子，它与纤维素、半纤维素一 起，形成植物骨架的主要成分。在自然界中，木质素的储量仅次于纤维素，而且每年都以 500 亿吨的速 度再生。 制浆造纸工业广泛采用的碱法蒸煮工艺无论以木本还是非木本植物为原料均产生大量的黑液。制浆 造纸工业每年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 95% “ ” 为止，超过 的木质素仍以 黑液 直接排入江河或浓缩后烧掉，很少得到有效利用。黑液直接排放造 成严重的生态环境污染，但是如果将造纸黑液中含有的污染杂质作为资源进行回收，就能化害为利，创 造出极为可观的价值。因此对造纸黑液的治理，只有走资源化的途径，搞综合利用，才能从根本上解决 其污染环境的问题，并在取得环境效益的同时，还可取得良好的经济效益和社会效益。目前造纸黑液资 源化治理方法主要有提取木质素、碱回收及联产资源化。本文主要对木质素在吸附剂方面的一些应用作 一简单综述。 * 收稿日期：2009 年 2 月 26 日 项目基金：制浆造纸科学与技术省部共建教育部重点实验室 ( 山东轻工业学院) 开放基金 (项目编号：0815). 作者简介：查瑞涛(1979~), 男, 牡丹江恒丰纸业股份有限公司在站博士后。 ·476 · Ion Exchange and Adsorption 2009 年 10 月 2 木质素基活性炭的研究进展 活性炭是利用木炭、各种果壳、木材、木质素和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法加工制造 而成的。活性炭具有质轻、疏松、多孔的特点。不同原料生产的活性炭具有不同的孔径。以木质素为原 料制备的粉状活性炭吸附剂，比表面积可达 2912m2 3 /g ，微孔体积可达 1.48cm /g ，平均孔径为 1.45nm，对 天然气表现出较高的吸附存储