CN111171336A - 一种木质素改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种木质素改性方法,该改性方法包括三个步骤:1)木质素分级:将木质素原料用乙醚溶液浸泡,再将剩余的木质素不溶固体采用甲醇溶液浸泡,浓缩干燥得到甲醇纯化分级木质素;2)分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级木质素:催化剂:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:0.5‑1.5:5.5‑13.5:0.5‑1.5的比例进行反应后依次进行碱溶、酸析、热洗、干燥得到酚化改性分级木质素;3)酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性分级木质素:亚铁化合物:双氧水:甲醛:胺化剂:蒸馏水按质量比为1.5:0.01‑0.05:0.05‑0.5:2.0‑8.0:1.0‑4.0:30的比例进行反应后经抽滤、水洗、干燥得到改性木质素。通过本发明方法得到的木质素对重金属的选择吸附性能显著提高,实现木质素资源回收利用及保护环境的目的。
Description
技术领域
本发明涉及木质素改性技术领域,具体是一种应用于重金属吸附的木质素改性方法。
背景技术
近几年,随着工业化进程加快,在采矿、冶金、机械制造、电子生产等过程产生大量重金属工业废水,全国各地频频出现重金属中毒或重金属污染事件,引起人们广泛关注。从资源利用和环境保护角度出发,重金属的回收利用对人们的生活具有重要的意义,在重金属废水处理过程重金属吸附法因其操作简单、去除率高、无二次污染等优点被广泛应用,但这要求重金属吸附剂必须具有环境友好、可再生、可生物降解、低碳、选择吸附等特点。
木质素是一种存储量巨大、价格低廉广泛存在于植物体内的多官能团生物质材料,在自然界木质素以每年500亿吨的速度再生,其中制浆造纸工业每年从植物中分离出1.4亿吨的纤维素,同时伴随有5000万吨的木质素副产品的产生。木质素对环境的污染主要存在于造纸废水,我国的造纸工业以一些农作物副品如甘蔗渣、小麦秸秆、水稻秸秆为主中,在造纸过程很难进行碱液回收,严重污染环境,因此,从资源回收利用和环境保护方面考虑,需要重视木质素的研究、开发和回收利用。
研究发现,天然木质素对重金属的吸附性能不是特别理想,因此需要对其进行改性处理,以改善其吸附性能,进而实现木质素资源回收利用及保护环境的目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种木质素改性方法,通过木质素分级改性来增加其羟基、羧基、甲氧基等基团含量,再进行酚化-胺化改性,改性后的木质素对重金属的选择吸附性能显著提高,从而实现木质素资源回收利用及保护环境的目的。
本发明一种木质素改性方法,包括如下步骤:
1)木质素分级
将木质素原料采用乙醚溶液浸泡、搅拌混合至少2次,合并有机溶液,浓缩干燥得到乙醚纯化分级木质素;将剩余的木质素不溶固体采用甲醇溶液浸泡、搅拌混合至少2次,合并有机溶液,浓缩干燥得到甲醇纯化分级木质素;
2)分级木质素酚化改性
将甲醇纯化分级木质素:催化剂:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:0.5-1.5:5.5-13.5:0.5-1.5的比例进行反应,先将催化剂和蒸馏水混合搅拌至溶解,然后加入甲醇纯化分级木质素和苯酚搅拌均匀,再将混合物移至高温高压反应釜于120-180℃下反应1-4h,冷却至室温后依次进行碱溶、酸析、热洗、干燥得到酚化改性分级木质素;
3)酚化改性分级木质素胺化改性
将酚化改性分级木质素:亚铁化合物:双氧水:甲醛:胺化剂:蒸馏水按质量比为1.5:0.01-0.05:0.05-0.5:2.0-8.0:1.0-4.0:30的比例进行反应,先将酚化改性分级木质素和蒸馏水搅拌混合,然后加稀酸调节混合溶液pH至2-4,再加入亚铁化合物和双氧水,于50℃匀速搅拌1h,然后加稀碱调节混合溶液pH至9-11,然后加入胺化剂和甲醛,于60-90℃下恒温反应2-6h,再进行酸析,冷却至室温后经过滤、水洗、干燥得到改性木质素。
本发明所述木质素为蔗渣木质素。
本发明步骤1)中,所述乙醚溶液、甲醇溶液与木质素原料的用量配比为:乙醚溶液80-150ml:甲醇溶液80-150ml:木质素原料10g,乙醚溶液和甲醇溶液的每次浸泡时间为10h。
本发明步骤2)中,所述催化剂为氯化铝。
本发明步骤2)中,所述进行碱溶时,采用的溶液为氢氧化钠,浓度为0.1-0.5mol/L;步骤2)以及步骤3)中进行酸析时,采用的溶液为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L。
本发明步骤2)中,所述热洗蒸馏水温度为80℃,所述干燥过程为冷冻干燥机干燥24h直至固体呈现土灰色粉末状。
本发明步骤3)中,所述亚铁化合物为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁。
本发明步骤3)中,所述胺化剂为三(2-氨乙基)胺或二乙烯三胺的任意一种。
本发明步骤3)中,所述稀酸为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L;所述稀碱为氢氧化钠,浓度为0.1-0.5mol/L。
本发明步骤3)中,所述水洗3-4遍直到洗出液颜色变澄清,所述干燥过程为冷冻干燥机干燥24h直到固体呈现深灰色粉末状。
本发明木质素改性方法具有如下优点:
1)本发明利用有机溶剂极性相似相容原理,将极性和官能团含量不同的木质素进行分级,从而实现木质素的纯化;
(2)本发明选取脂肪族羟基含量多且溶解度好的分级木质素进行酚化改性,脂肪族羟基越多对应活性反应位点α-碳越多,越有利于木质素进行酚化改性引入酚羟基;
(3)本发明通过木质素酚化改性后酚羟基含量提高,酚羟基越多胺化改性反应活性位点酚羟基邻位碳越多,越有利于木质素进行胺化改性结构中引入氨基,从而提高其对重金属离子的吸附效率。
附图说明
图1是木质素分级前后的红外图谱。
图2是分级木质素改性前后的红外图谱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明:
本发明木质素改性方法的具体操作步骤是:
步骤1:木质素分级:将10g原材料木质素置入250mL广口瓶中,将乙醚溶液按照每次倒入量80-150mL/次分三次倒入广口瓶中浸泡,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到乙醚纯化分级木质素;将甲醇溶液按照每次倒入量80-150mL/次分三次倒入不溶固体(指的是乙醚浸泡后剩余的不溶固体部分)中,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到甲醇纯化分级木质素,经产率、溶解度及羟基官能团含量综合分析,选取甲醇纯化分级木质素作为后续改性原料。
步骤2:分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级木质素:催化剂:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:0.5-1.5:5.5-13.5:0.5-1.5的比例进行反应,先在烧杯中先加入催化剂和蒸馏水搅拌至溶解,然后加入甲醇纯化分级木质素和苯酚搅拌均匀,再将混合物移至高温高压反应釜于120-180℃下反应1-4h,冷却至室温,依次滴加0.1-0.5mol/L氢氧化钠溶液溶解,然后滴加0.5-2.0mol/L盐酸进行沉淀析出,过滤后用80℃热水清洗3-4次,最后冷冻干燥机干燥24h得到酚化改性分级木质素;
步骤3:酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性分级木质素:亚铁化合物:双氧水:甲醛:胺化剂:蒸馏水按质量比为1.5:0.01-0.05:0.05-0.5:2.0-8.0:1.0-4.0:30的比例进行反应,在烧杯中先加入酚化改性分级木质素和蒸馏水搅拌混合,然后加稀酸调节混合溶液pH至2-4,再将溶液转移至三口瓶,再加入亚铁化合物和双氧水,于50℃匀速搅拌1h,然后加稀碱调节混合溶液pH至9-11,然后加入胺化剂和甲醛,于60-90℃下恒温反应2-6h,再进行酸析,冷却至室温后经过滤、水洗、冷冻干燥得到胺化-酚化改性分级木质素。
步骤1)中,所述木质素为蔗渣木质素;所述乙醚溶液、甲醇溶液与木质素原料的用量配比为:乙醚溶液80-150ml:甲醇溶液80-150ml:木质素原料10g,乙醚溶液和甲醇溶液的每次浸泡时间为10h。
步骤2)中,所述催化剂为氯化铝。
步骤2)中,进行碱溶时,采用的溶液为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的任意一种,浓度为0.1-0.5mol/L;步骤2)以及步骤3)中进行酸析时,采用的溶液为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L。
步骤3)中,所述亚铁化合物为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁;所述胺化剂为三(2-氨乙基)胺或二乙烯三胺中的任意一种。
步骤3)中,所述稀酸为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L;所述稀碱为氢氧化钠,浓度为0.1-0.5mol/L。
实施例1
木质素的分级:将10g原材料蔗渣木质素置入250mL广口瓶中,将乙醚溶液按照每次倒入量80mL/次分三次倒入广口瓶中浸泡,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到乙醚纯化分级蔗渣木质素;将甲醇溶液按照每次倒入量80mL/次分三次倒入不溶固体(指的是乙醚浸泡后剩余不溶固体部份)中,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到甲醇纯化分级蔗渣木质素,经产率、溶解度及羟基官能团含量综合分析,选取甲醇纯化分级蔗渣木质素作为后续改性原料。
分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级蔗渣木质素:氯化铝:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:0.6:5.5:0.5的比例进行反应,先在50mL烧杯中加入0.6g氯化铝和0.5g蒸馏水搅拌至溶解,然后加入2.0g甲醇纯化分级蔗渣木质素和5.5g苯酚搅拌均匀,将混合物转移至高温高压反应釜内120℃下反应4h,冷却至室温,先滴加0.25mol/L氢氧化钠溶液溶解,然后滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,过滤后用80℃热水清洗3-4次,最后经冷冻干燥机干燥24h得到酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素。
酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素:七水合硫酸亚铁:双氧水:甲醛:三(2-氨乙基)胺:蒸馏水按质量比为1.5:0.01:0.05:2.0:1.0:30的比例进行反应,先在100mL烧杯中加入1.5g酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素和30g蒸馏水搅拌0.5h,然后滴加1.0mol/L稀盐酸调节pH为3,将溶液转移至250mL三口瓶,再加入0.01g七水合硫酸亚铁和0.05g双氧水,在50℃下匀速搅拌反应1h,滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH为10,然后加入1.0g三(2-氨乙基)胺和2.0g甲醛,升温到60℃反应6h,60℃下滴加1.0mol/L盐酸进行沉淀析出,冷却至室温,真空泵抽滤,水洗3-4次,经冷冻干燥机干燥24h,得到胺化-酚化改性甲醇纯化分级木质素,即改性蔗渣木质素。
实施例2
将10g原材料蔗渣木质素置入250mL广口瓶中,将乙醚溶液按照每次倒入量120mL/次分三次倒入广口瓶中浸泡,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到乙醚纯化分级蔗渣木质素;将甲醇溶液按照每次倒入量120mL/次分三次倒入不溶固体(指的是乙醚浸泡后剩余不溶固体部份)中,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到甲醇纯化分级蔗渣木质素,经产率、溶解度及羟基官能团含量综合分析,选取甲醇纯化分级蔗渣木质素作为后续改性原料。
分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级蔗渣木质素:氯化铝:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:1.0:9.5:1.0的比例进行反应,先在50mL烧杯中加入1.0g氯化铝和1.0g蒸馏水搅拌至溶解,然后加入2.0g甲醇纯化分级木质素和9.5g苯酚搅拌均匀,将混合物转移至高温高压反应釜内140℃下反应2h,冷却至室温,先滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液溶解,然后滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,过滤后用80℃热水清洗3-4次,最后经冷冻干燥机干燥24h得到酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素。
酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素:四水合氯化亚铁:双氧水:甲醛:三(2-氨乙基)胺蒸馏水按质量比为1.5:0.03:0.15:4.0:2.5:30的比例进行反应,先在100mL烧杯中加入1.5g酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素和30g蒸馏水搅拌0.5h,然后滴加1.0mol/L稀盐酸调节pH为4,将溶液转移至250mL三口瓶,再加入0.03g四水合氯化亚铁和0.15g双氧水,在50℃下匀速搅拌反应1h,滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH为11,然后加入2.5g三(2-氨乙基)胺和4.0g甲醛,升温到80℃反应4h,再在80℃下滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,冷却至室温,真空泵抽滤,水洗3-4次,经冷冻干燥机干燥24h,得到胺化-酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,即改性蔗渣木质素。
实施例3
将10g原材料蔗渣木质素置入250mL广口瓶中,将乙醚溶液按照每次倒入量100mL/次分三次倒入广口瓶中浸泡,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到乙醚纯化分级蔗渣木质素;将甲醇溶液按照每次倒入量100mL/次分三次倒入不溶固体(指的是乙醚浸泡后剩余不溶部分)中,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到甲醇纯化分级蔗渣木质素,经产率、溶解度及羟基官能团含量综合分析,选取甲醇纯化分级蔗渣木质素作为后续改性原料。
分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级蔗渣木质素:氯化铝:苯酚:蒸馏水按照质量比为2.0:1.2:13.5:1.5的比例进行反应,在50mL烧杯中先加入1.2g氯化铝和1.5g蒸馏水搅拌至溶解,然后加入2.0g甲醇纯化分级蔗渣木质素和13.5g苯酚搅拌均匀,将混合物转移至高温高压反应釜内160℃下反应1h,冷却至室温,先滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液溶解,然后滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,过滤用80℃热水清洗3-4次,最后经冷冻干燥机干燥24h得到酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素。
酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素:四水合氯化亚铁:双氧水:甲醛:三(2-氨乙基)胺:蒸馏水按质量比为1.5:0.05:0.50:8.0:4.0:30的比例进行反应,在100mL烧杯中先加入1.5g酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素和30g蒸馏水匀速搅拌0.5h,滴加1.0mol/L稀盐酸调节pH为3,将溶液转移至250mL三口瓶,加入0.05g四水合氯化亚铁和0.50g双氧水,在50℃下匀速搅拌反应1h,滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH为10,然后加入4.0g三(2-氨乙基)胺和8.0g甲醛,升温到90℃反应2h,再在90℃下滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,冷却至室温,真空泵抽滤,水洗3-4次,经冷冻干燥机干燥24h,得到胺化-酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,即改性蔗渣木质素。
实施例4
将10g原材料蔗渣木质素置入250mL广口瓶中,将乙醚溶液按照每次倒入量120mL/次分三次倒入广口瓶中浸泡,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到乙醚纯化分级蔗渣木质素;将甲醇溶液按照每次倒入量120mL/次分三次倒入不溶固体(指的是乙醚浸泡后剩余不溶固体部份)中,每次倒入均搅拌混合,每次浸泡10h,合并有机溶液,旋转蒸发仪浓缩至固体,然后冷冻干燥24h得到甲醇纯化分级蔗渣木质素,经产率、溶解度及羟基官能团含量综合分析,选取甲醇纯化分级蔗渣木质素作为后续改性原料。
分级木质素酚化改性:将甲醇纯化分级蔗渣木质素:氯化铝:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:1.0:9.5:1.0的比例进行反应,先在50mL烧杯中加入1.0g氯化铝和1.0g蒸馏水搅拌至溶解,然后加入2.0g甲醇纯化分级木质素和9.5g苯酚搅拌均匀,将混合物转移至高温高压反应釜内140℃下反应2h,冷却至室温,先滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液溶解,然后滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,过滤后用80℃热水清洗3-4次,最后经冷冻干燥机干燥24h得到酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素。
酚化改性分级木质素胺化改性:将酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素:四水合氯化亚铁:双氧水:甲醛:二乙烯三胺:蒸馏水按质量比为1.5:0.03:0.15:4.0:2.5:30的比例进行反应,先在100mL烧杯中加入1.5g酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素和30g蒸馏水搅拌0.5h,然后滴加1.0mol/L稀盐酸调节pH为4,将溶液转移至250mL三口瓶,再加入0.03g四水合氯化亚铁和0.15g双氧水,在50℃下匀速搅拌反应1h,滴加0.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH为11,然后加入2.5g二乙烯三胺和4.0g甲醛,升温到80℃反应4h,再在80℃下滴加1.0mol/L盐酸沉淀析出,冷却至室温,真空泵抽滤,水洗3-4次,经冷冻干燥机干燥24h得到胺化-酚化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,即改性蔗渣木质素。
图1是实施例4蔗渣木质素分级前后各级分蔗渣木质素红外光谱图,图中3450cm-1左右的吸收峰为羟基伸缩振动吸收峰,从图谱上对比(i)、(ii)、(iii)和(iv)知,甲醇分级蔗渣木质素(iii)和甲醇不溶分级蔗渣木质素(iv),这两个级分羟基伸缩振动吸收峰明显强于未分级蔗渣木质素(i)和乙醚分级蔗渣木质素(ii),由于甲醇不溶分级蔗渣木质素溶解度差不利于后面的改性,因此选择羟基含量高和溶解度好的甲醇分级蔗渣木质素作为后续改性原料。
图2是实施例4甲醇分级蔗渣木质素改性前后红外光谱图,在2940cm-1、1650cm-1和1600cm-1、1460cm-1附近的吸收峰分别归属于甲醇分级蔗渣木质素结构中甲基或亚甲基的伸缩振动、N-H伸缩振动和苯环骨架以及苯环上C-H振动。1120cm-1、1060cm-1和950cm-1附近的吸收峰分别归属于C-N、C-O和C-C伸缩振动;在3450cm-1附近伸缩振动归属于-OH吸收峰,对比(i)与(ii)可知,(ii)图谱上-OH吸收峰强于(i)图谱,说明在酚化改性过程,甲醇分级蔗渣木质素成功引入了酚羟基。对比(ii)与(iii)可知,酚化改性分级蔗渣木质素胺化改性过程,在1120cm-1和1650cm-1处C-N和N-H伸缩振动吸收峰增强,表明胺化改性过程氨基引入酚化改性分级蔗渣木质素结构中。
按照实施例1各原料投加量合成的酚化-胺化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,在100mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+单一重金属离子溶液中投加0.1g实施例1合成的改性蔗渣木质素进行静态吸附,吸附平衡时计算其对100mg/L Cu2+或Pb2+的去除率大约为70%,吸附量大约为35mg/g,100mg/L Cd2+去除率大约为50%,吸附量大约为25mg/g。
按照实施例2各原料投加量合成的酚化-胺化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,在100mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+单一重金属离子溶液中投加0.1g实施例2合成的改性蔗渣木质素进行静态吸附,吸附平衡时计算其对100mg/L Cu2+或Pb2+的去除率大约为85%,吸附量大约为42.5mg/g,100mg/L Cd2+去除率大约为55%,吸附量大约为27.5mg/g。
按照实施例3各原料投加量合成的酚化-胺化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,在100mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+单一重金属离子溶液中投加0.1g实施例3合成的改性蔗渣木质素进行静态吸附,吸附平衡时计算其对100mg/L Cu2+或Pb2+的去除率大约为80%,吸附量大约为40mg/g,100mg/L Cd2+去除率大约为40%,吸附量大约为20mg/g。
按照实施例4各原料投加量合成的酚化-胺化改性甲醇纯化分级蔗渣木质素,在100mg/L的Cu2+、Pb2+、Cd2+单一重金属离子溶液中投加0.1g实施例4合成的改性蔗渣木质素进行静态吸附,吸附平衡时计算其对100mg/L Cu2+或Pb2+的去除率大约为90%,吸附量大约为45mg/g,100mg/L Cd2+去除率大约为60%,吸附量大约为30mg/g。
Claims (10)
1.一种木质素改性方法,其特征在于,该改性方法包括如下步骤:
1)木质素分级
将木质素原料采用乙醚溶液浸泡、搅拌混合至少2次,合并有机溶液,浓缩干燥得到乙醚纯化分级木质素;将剩余的木质素不溶固体采用甲醇溶液浸泡、搅拌混合至少2次,合并有机溶液,浓缩干燥得到甲醇纯化分级木质素;
2)分级木质素酚化改性
将甲醇纯化分级木质素:催化剂:苯酚:蒸馏水按质量比为2.0:0.5-1.5:5.5-13.5:0.5-1.5的比例进行反应,先将催化剂和蒸馏水混合搅拌至溶解,然后加入甲醇纯化分级木质素和苯酚搅拌均匀,再将混合物移至高温高压反应釜于120-180℃下恒温反应1-4h,冷却至室温后依次进行碱溶、酸析、热洗、干燥得到酚化改性分级木质素;
3)酚化改性分级木质素胺化改性
将酚化改性分级木质素:亚铁化合物:双氧水:甲醛:胺化剂:蒸馏水按质量比为1.5:0.01-0.05:0.05-0.5:2.0-8.0:1.0-4.0:30的比例进行反应,先将酚化改性分级木质素和蒸馏水搅拌混合,然后加稀酸调节混合溶液pH至2-4,再加入亚铁化合物和双氧水,于50℃匀速搅拌1h,然后加稀碱调节混合溶液pH至9-11,然后再加入胺化剂和甲醛,于60-90℃下恒温反应2-6h,再进行酸析,冷却至室温后经抽滤、水洗、干燥得到改性木质素。
2.根据权利要求1所述木质素改性方法,其特征在于,所述木质素为蔗渣木质素。
3.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤1)中,所述乙醚溶液、甲醇溶液与木质素原料的用量配比为:乙醚溶液80-150ml:甲醇溶液80-150ml:木质素原料10g,乙醚溶液和甲醇溶液的每次浸泡时间为10h。
4.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤2)中,所述催化剂为氯化铝。
5.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤2)中进行碱溶时,采用的溶液为氢氧化钠,浓度为0.1-0.5mol/L;步骤2)以及步骤3)中进行酸析时,采用的溶液为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L。
6.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤2)中,所述热洗蒸馏水温度为80℃,所述干燥过程为冷冻干燥机干燥24h直至固体呈现土灰色粉末状。
7.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤3)中,所述亚铁化合物为四水合氯化亚铁或七水合硫酸亚铁。
8.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤3)中,所述胺化剂为三(2-氨乙基)胺或二乙烯三胺中的任意一种。
9.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤3)中,所述稀酸为盐酸,浓度为0.5-2.0mol/L;所述稀碱为氢氧化钠,浓度为0.1-0.5mol/L。
10.根据权利要求1或2所述木质素改性方法,其特征在于,步骤3)中,所述水洗3-4遍直到洗出液颜色变澄清,所述干燥过程为冷冻干燥机干燥24h直到固体呈现深灰色粉末状。
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