生物质的重要组分--木质素的开发与应用.pdf

生物质的重要组分——木质素的开发与应用 生物质的重要组分——木质素的 开发与应用 程贤甦 （福州大学材料科学与工程学院，福州 350108） doi:10.3969/j.issn.1674-0319.2013.02.003 生物质能是十分重要的可再生能源，木质素作为生物质的重要组成部 分，一直备受关注。本文重点介绍了高沸醇木质素、酶解木质素的制备方 法和结构特点，强调了木质素在酚醛树脂、聚氨酯、环氧树脂、橡胶改性助 剂、沥青改性添加剂以及吸附材料方面的应用，并对木质素开发应用中存在 的问题进行了分析和展望。 地球上的石油资源日益枯竭，替代 的用法，还可以转化成乙醇、生物天然 作者简介 能源的开发迫在眉睫。为了保持可持续 气等。半纤维素是由戊糖组成的多糖， 程贤甦，博士，福州大学材料科学 发展势头，人们愈来愈多地关注可再生 可以转化为低聚木糖、木糖醇、糠醛以 与工程学院教授，博士生导师，现任福 资源的开发与利用。生物质能是太阳能 及乙醇、丁醇、丙酮、生物天然气等。 建省功能材料技术开发基地副主任，福 州大学生物质与功能材料研究所所长。 以化学能形式储存在生物质中的能量， 木质素是由带有苯环结构的单体交联组 主要从事高分子材料、高分子精细化 工、天然高分子的改性研究以及生物质 它是以生物质为载体、以实物形式存 成的三维高聚物，在高分子化工、建材 综合利用研究。 在、唯一可存储和运输的可再生能源。 工业、轻工业、农业等行业有广泛的应 E-mail: chengxiansu@ 生物质能的现有利用途径为燃烧或热解 用。传统的石油经济所依赖的石油、煤 气化，通过直接燃烧而获得热能是其目 炭等资源属于不可再生资源，而且造成 前最主要的利用方式。生物质是碳基化 的环境污染问题非常严重。全球可再生 学品中唯一的可再生来源，石油燃料占 生物质2200亿吨／年（相当于1100亿吨 石油用量的70.6%，产值为2.63万亿元， 标准煤），同时环境友好是世界发展的 石油化学品仅占石油用量的3.40%，其产 趋势，因此 “吃干”、 “榨尽”生物质 值却有2.56万亿元。开发生物炼制技术， 原料，发展以 “绿金”替代 “黑金”的 利用生物质生产高附加值化学品，比直接 生物质产业与生物质经济将成为一个新 燃烧生物质具有更高的经济价值。 的主导产业。 生物质通常含有纤维素、半纤维素 木质素是广泛存在于植物体中的一 和木质素三种重要组分。纤维素是由葡 种天然高聚物 ，是一种非常丰富的可 萄糖组成的多糖，除了用于造纸等传统 再生资源。随着人类对环境污染和资源 2013 02 3 生物产业技术 . ( 月). 25 危机等问题的认识不断深入，天然高 基团含量以及对高分子的改性效果都 木质素的工艺流程如图1所示。 分子所具有的可再生、可降解等性质 有显著的不同。 1,4-丁二醇沸点较高、挥发性很 日益受到重视。废弃物的资源化与可 低，与低沸点的乙醇、丙酮相比， 2 溶剂型木质素的制备 再生资源的综合利用，是当代经济与