前言

第1章 绪论 1

1.1 木质素的存在 1

1.1.1 木质素的形成 1

1.1.2 木质素的分布 5

1.1.3 木质素的生物作用 6

1.2 木质素化学的发展 8

1.3 木质素材料的研究现状及展望 10

参考文献 16

第2章 木质素的结构及性质 18

2.1 木质素的化学结构 18

2.1.1 元素组成 19

2.1.2 官能团 20

2.1.3 芳香环结构及侧链结构 23

2.1.4 结构单元的连接 30

2.1.5 结构模型 36

2.2 木质素的物理性质 41

2.2.1 一般物理性质 41

2.2.2 高分子性质 44

2.2.3 木质素两亲性聚合物 47

参考文献 54

第3章 木质素的分离与提纯 57

3.1 分离木质素的分类 57

3.2 木质素残渣的分离方法 58

3.2.1 将木质素作为溶解残渣的分离方法 58

3.2.2 以溶解木质素为原理的分离方法 59

3.3 木质素提纯新方法 60

3.3.1 树脂法提纯木质素 60

3.3.2 有机溶剂法提纯木质素 62

3.3.3 膜法提纯木质素 64

3.3.4 凝胶色谱法提纯木质素 67

3.4 木质素总量的测定 68

3.4.1 硫酸法 68

3.4.2 酸性洗涤纤维法 69

3.4.3 乙酰溴法 69

3.4.4 改进van Soest法 70

3.4.5 紫外吸收光谱法 70

3.5 木质素结构分析方法 71

3.5.1 化学降解法 71

3.5.2 核磁共振法 75

参考文献 77

第4章 木质素的化学改性及降解 80

4.1 衍生化 80

4.1.1 磺化改性 80

4.1.2 羟甲基化改性 81

4.1.3 胺甲基化改性 82

4.1.4 烷基化改性 83

4.1.5 季铵盐改性 84

4.2 接枝共聚 86

4.2.1 引发接枝 86

4.2.2 偶合接枝 97

4.3 化学降解 100

4.3.1 消除反应 100

4.3.2 亲核取代 104

4.3.3 氧化降解 105

4.3.4 还原降解 108

4.3.5 金属盐催化下醚键裂解 109

4.3.6 木质素衍生化后还原降解 110

4.4 生物降解 111

4.4.1 Lip催化木质素模型物降解的化学机制 111

4.4.2 木质素降解酶类的特性 114

4.4.3 木质素（模型物）降解的代谢途径 115

4.4.4 木质素代谢与整个木纤材料代谢的关系 118

参考文献 119

第5章 木质素/塑料复合材料 122

5.1 热塑性材料 122

5.1.1 挤出成型 124

5.1.2 模压成型 126

5.1.3 注射成型 127

5.1.4 吹塑成型 128

5.1.5 流延成型 129

5.2 热固性材料 130

5.2.1 木质素改性酚醛树脂 131

5.2.2 木质素改性聚氨酯 132

5.2.3 木质素改性环氧树脂 134

参考文献 136

第6章 木质素基改性材料及纳米材料 138

6.1 木质素改性生物降解材料 138

6.1.1 木质素填料增强效果 138

6.1.2 木质素填料固化效果 144

6.1.3 木质素填料提高热稳定性 145

6.2 木质素改性橡胶 146

6.3 木质素改性发泡材料 150

6.3.1 木质素其他组分共混改性发泡材料 150

6.3.2 木质素其他组分共聚改性发泡材料 151

6.4 木质素改性膜材料 153

6.4.1 旋涂法 153

6.4.2 流延法 153

6.4.3 自组装法 154

6.5 木质素改性水凝胶 155

6.6 木质素改性纳米纤维 156

6.7 木质素基微/纳米多孔材料 158

6.8 木质素基微/纳米粒子 160

6.8.1 木质素微/纳米粒子的制备 160

6.8.2 木质素微/纳米粒子在生物医药领域的应用 162

6.8.3 木质素微/纳米粒子对材料的补强作用 164

6.8.4 木质素微/纳米粒子在电化学方面的应用 165

6.9 展望 166

参考文献 166

本书全面系统地叙述了木质素的基础知识，以及木质素复合材料、改性材料及纳米材料的发展过程和近年来的研究进展。本书不仅包含了木质素的存在形式、结构性质、分离检测，还详细介绍了不同形式的功能木质素材料的制备方法和最新且具代表性的研究工作。

《功能材料及其应用》作者在上大学时攻读材料物理，以后又经研究生阶段精修学业。获得博士学位后，曾在中国科学院冶金研究所进行功能材料研究，再转入他的母校上海交通大学的材料学院工作，担任博导，教授“固体物理”及“材料相变”等课程。在教书育人的同时，继续对功能材料的相变课题作深入研究，发表了多篇颇有价值的论文，参与编写研究生教材。

《功能材料及其应用》按金属功能材料、无机（陶瓷、玻璃、晶体）功能材料、有机功能材料及特殊（复合、梯度、纳米）功能材料分类进行叙述，颇为得体。

Alkali lignin；sodium lignin

木质素受碱的作用，发生一定程度的碱性水解，使其溶解度增加，而被抽提出来，经沉淀分离，得到的木质素称为碱木质素。以烟道气(CO2)或酸处理中和碱法制浆蒸煮废液，也可得到碱木质素沉淀。

木材中的木质素分子量约在10 000以上，而碱木质素的分子量大体在1000～2000之间。

纤维浆料过程流木质素源污染转移理论和实践价值一直不被人们认知，导致生物质制浆过程污染控制方向与方法被严重扭曲。项目研究纤维浆料过程流源污染物质黑液液相和纤维固相木质素转移的结构特征和质量变化，探讨木质素转移对COD，BOD和AOX的贡献及其关系规律，木质素转移的AOX形成机理及其毒性效果，提出木质素源污染转移COD、BOD和AOX的控制节点，为纤维浆料过程流木质素源污染转移数据的发掘、木质素源污染转移预测和评价、生物质制浆过程流程工业环境评价由后端评价向前端转移、推动污染控制清洁生产提供理论和实践方案。研究对重新认识和正确定位生物质制浆过程污染的产生、转移和和控制具有重要的科学意义，对流程工业前端流程环节环境评价具有普遍的应用价值，属原创性研究。 研发最重大的发现和证实：黑液提取浓度决定黑液提取率，黑液提取率是液相木质素转移的关键控制节点，黑液液相木质素转移是过程产生污染负荷的决定因素，其对污染负荷指标的影响和贡献远远大于固相木质素转移，液相木质素转移消耗大量的漂白有效成分，大幅度降低漂白效果，给漂后废水引入大量的难生物降解的污染负荷。分子量介于1000-2000中性疏水性液相木质素是构成AOX毒性的主要来源。研究还发现理论COD与实测CODCr的差别，提出一定条件下理论COD的可应用性性和快速性。研究漂白前后木质素理论COD和CODCr的变化证实，木质素是一种难于化学和生化降解的源污染物质。 2100433B