废弃生物质中木质素的绿色提取与高值化应用研究

【编辑推荐】本研究创新性地从木材废料中提取木质素（Lignin），通过碱处理（2.5% NaOH）和酸解（20% H2SO4）工艺获得高纯度产物，并成功开发环保型粘合剂（LPF）及复合材料。文章系统阐述了木质素作为酚类聚合物替代石油基原料的潜力，为生物质资源循环利用（Circular Economy）提供关键技术支撑。

　　

Highlight

木质素作为植物细胞壁的关键结构成分，是地球上储量第二大的可再生资源。其独特的芳香族结构（含G/S/H单元）和丰富官能团（酚羟基、甲氧基等），使其成为替代石化酚类制备粘合剂（如木质素-酚-甲醛树脂LPF）的理想选择。

Materials & Methods

实验材料：采集印度密鲁特铁路沿线木材加工厂的木屑，配合椰壳纤维和核桃壳。采用2.5%氢氧化钠（NaOH）预处理形成黑液（Black Liquor），通过梯度硫酸（H₂SO₄，98%）酸析优化提取工艺，20%浓度下提取效率最佳。

Results & Discussions

• 黑液pH从14降至2时发生显著褐变，离心后获得木质素颗粒

• 酸水解过程破坏β-O-4等键合方式，释放游离酚羟基增强反应活性

• 提取产物成功应用于环保复合材料，表现出优于传统材料的耐水性和机械强度

Conclusions

本研究证实废弃木屑是优质木质素来源，其衍生的粘合剂（DL1/DL2系列）和复合材料具有产业化潜力，为生物质高值化利用提供新范式。

（注：翻译严格遵循原文技术细节，如H₂SO₄的分子式标注；采用"高值化""产业化"等术语体现专业性与前瞻性；保留黑液/酸析等工艺关键词）