工业木质素改性材料

本书较系统地阐述了作者团队近10年来在木质素的分离及化学改性、木质素的聚集微调控及其作为功能材料的应用、木质素改性高分子复合材料三大领域的研究成果。 部分成果获得2015年度国家技术发明二等奖和2007年度国家技术发明二等奖，部省级一、二等奖6项，“光华工程科技奖”与“闵恩泽能源化工奖杰出贡献奖”等

《工业木质素改性材料》是“优选化工材料关键技术丛书”的一个分册。
本书是多项国家和省部级成果的系统总结。全书共九章，包括木质素的分离与提纯、木质素的化学改性方法、木质素的纳米化改性及其作为功能材料的应用、木质素基碳材料的制备及应用、木质素/无机氧化物纳米复合材料的制备及应用、木质素改性聚氨酯复合材料、木质素改性橡胶弹性体复合材料以及木质素改性可降解高分子复合材料等。本书所整理的部分技术成果属于国内外首创，可为工业木质素在复合材料中的应用研究提供一些新思路。
《工业木质素改性材料》适合从事生物质利用、材料科学与工程、化学与化工、纳米科学与技术相关领域的科研人员、高校师生及工程技术人员阅读与参考。

第一章绪论001
第一节木质素的分离提纯及化学改性002
一、木质素的分离与提纯002
二、木质素的化学改性003
第二节木质素的聚集微结构调控及其作为功能材料的应用003
一、木质素的纳米化改性及应用003
二、木质素基碳材料的制备及应用004
三、木质素/无机氧化物纳米复合材料的制备及应用004
第三节木质素改性高分子材料简介005
一、木质素改性聚氨酯复合材料005
二、木质素改性橡胶弹性体复合材料006
三、木质素改性可降解塑料复合材料006
参考文献007
第二章木质素的分离与提纯011
第一节木质素的来源012
第二节木质素磺酸盐的色谱分离014
一、色谱工艺对木质素磺酸盐的分离效果015
二、二次色谱分离木质素磺酸钠效果026
三、色谱分离对木质素磺酸钠无机盐的去除效果027
第三节木质素的二氧化碳酸析提纯028
一、提纯工艺对木质素纯度的影响029
二、提纯工艺对木质素分子结构的影响032
第四节木质素的有机酸提纯037
一、有机酸提纯工艺对木质素纯度的影响037
二、有机酸提纯工艺对木质素分子结构的影响039
参考文献046
第三章木质素的化学改性方法049
第一节木质素的胺化改性050
一、多元胺改性木质素050
二、多巴胺改性木质素055
三、季铵化改性木质素058
第二节木质素的磺化改性061
一、高温高压磺甲基化改性木质素062
二、羟丙基磺化改性木质素064
三、辣根过氧化物酶催化改性木质素067
四、1，4-丁磺酸内酯磺化改性木质素072
第三节木质素的羧甲基化改性075
一、羧甲基化改性木质素076
二、羧甲基化-磺化改性木质素080
第四节木质素的疏水化改性083
一、烷基酰化改性木质素083
二、烷烃桥联改性木质素087
三、偶氮苯基团改性木质素090
第五节木质素的聚醚接枝改性096
一、木质素接枝聚氧乙烯醚的简介096
二、木质素磺酸钠接枝聚氧乙烯醚的合成与表征097
三、木质素接枝聚醚大单体的合成与表征100
参考文献104
第四章木质素的纳米化改性及其作为功能材料的应用107
第一节木质素纳米颗粒的制备方法108
一、溶剂交换法制备木质素纳米颗粒108
二、溶液共沉淀法制备木质素纳米颗粒115
三、静电自组装法制备木质素磺酸盐复合纳米颗粒116
第二节环境响应型木质素纳米颗粒的制备119
第三节木质素纳米颗粒的应用121
一、木质素纳米颗粒在农药与肥料中的应用121
二、木质素纳米颗粒在生物医药中的应用122
三、木质素纳米颗粒的其他应用124
第四节木质素基大分子防晒剂125
一、天然木质素防晒剂125
二、纳米木质素防晒剂128
三、木质素/有机复合防晒剂129
四、木质素/无机复合防晒剂131
第五节木质素基抗氧化材料133
参考文献137
第五章木质素基碳材料的制备及应用143
第一节钾化合物活化制备木质素碳144
一、木质素碳的制备144
二、木质素碳的结构表征145
三、木质素炭化活化机理148
第二节高石墨化木质素碳的制备及应用151
一、高石墨化木质素碳的合成及表征151
二、高石墨化木质素碳的储锂性能153
三、高石墨化木质素碳/碳纳米管复合材料的合成及表征155
四、高石墨化木质素碳/碳纳米管复合材料的储锂性能159
第三节木质素多孔碳类纳米片的合成及应用162
一、木质素多孔碳类纳米片的合成与表征163
二、木质素多孔碳类纳米片形成机理166
三、木质素多孔碳类纳米片在超级电容器中的应用168
第四节木质素碳/氧化锌复合材料的制备及应用170
一、木质素碳/氧化锌复合材料的制备及表征170
二、木质素碳/氧化锌复合材料光催化降解染料废水研究177
三、木质素碳/氧化锌复合材料在超级电容器中的应用182
参考文献185
第六章木质素/无机氧化物纳米复合材料的制备及应用189
第一节木质素/ZnO纳米复合材料190
一、水热法制备木质素/ZnO纳米颗粒及其应用190
二、共沉淀法制备木质素/ZnO纳米颗粒及其应用197
三、自组装法制备木质素/ZnO复合颗粒及其应用204
第二节木质素/TiO2纳米复合材料210
一、水热法制备木质素/TiO2纳米颗粒及其应用210
二、溶胶凝胶共沉淀法制备木质素/TiO2复合颗粒及其应用218
三、自组装包覆法制备木质素/TiO2核壳结构材料及其应用225
第三节木质素/SiO2纳米复合材料230
一、亲水性木质素/SiO2复合微球的制备及其应用231
二、疏水性木质素/SiO2复合微球的制备及其应用238
三、介孔木质素/SiO2复合纳米颗粒的制备及其应用243
参考文献251
第七章木质素改性聚氨酯复合材料255
第一节木质素改性聚氨酯弹性泡沫256
一、木质素接枝聚乙二醇的合成及表征257
二、木质素基聚氨酯弹性泡沫的制备258
三、木质素基聚氨酯泡沫的性能261
第二节木质素改性聚氨酯弹性体266
一、木质素的低分子量改性266
二、木质素基聚氨酯弹性体的合成及表征268
三、木质素基聚氨酯弹性体的力学性能271
四、木质素基聚氨酯弹性体的增强机理275
五、木质素基聚氨酯弹性体的热性能及重加工性能280
第三节木质素改性水性聚氨酯285
一、木质素改性水性聚氨酯的制备与表征286
二、木质素改性水性聚氨酯的性能287
第四节木质素改性聚脲胶黏剂290
一、木质素接枝聚醚胺的合成及表征290
二、木质素改性聚脲胶黏剂的制备及表征293
三、木质素改性聚脲胶黏剂的性能297
第五节木质素改性聚脲聚氨酯微胶囊305
一、聚脲微胶囊概述305
二、木质素粒子改性聚脲聚氨酯微胶囊306
参考文献314
第八章木质素改性橡胶弹性体复合材料317
第一节基于动态配位键的木质素改性NBR橡胶复合材料318
一、基于贻贝足丝仿生研究的动态金属配位键简介318
二、木质素/NBR复合材料动态金属配位键的构建320
三、木质素/NBR复合材料的硫化性能和力学性能322
四、金属配位键对木质素/NBR复合材料的增强机理325
五、木质素/NBR复合材料的热性能和耐油性327
第二节木质素改性NBR/PVC橡塑复合材料330
一、NBR/PVC橡塑复合材料动态金属配位键的构建330
二、木质素改性NBR/PVC橡塑复合材料的硫化性能和力学性能331
三、金属配位键对木质素改性NBR/PVC橡塑复合材料的增强机理333
四、木质素改性NBR/PVC橡塑复合材料的热性能和耐油性335
第三节木质素改性EPDM橡胶复合材料337
一、动态氢键对木质素/EPDM复合材料的性能调控337
二、动态金属配位键对木质素/EPDM复合材料的性能调控350
第四节木质素改性聚乙烯弹性体（POE）复合材料362
一、木质素基TPE的制备及性能研究363
二、木质素基TPE的增强机理370
参考文献374
第九章木质素改性可降解高分子复合材料377
第一节木质素磺酸/PVA高强高韧纳米复合膜378
一、木质素磺酸/PVA纳米复合膜的制备379
二、木质素磺酸/PVA纳米复合膜的力学性能382
三、木质素磺酸/PVA纳米复合膜增强机理384
四、木质素磺酸/PVA纳米复合膜的热性能和紫外屏蔽功能387
第二节木质素亲水纳米颗粒/PVA高阻隔纳米复合膜390
一、木质素亲水纳米颗粒/PVA复合膜的制备390
二、木质素亲水纳米颗粒/PVA纳米复合膜的阻隔性能及阻隔机理391
三、木质素亲水纳米颗粒/PVA纳米复合膜的其他性能393
第三节木质素磺酸钠/PVA高韧性纳米抗菌复合膜396
一、木质素磺酸钠纳米抗菌剂的制备396
二、木质素磺酸钠/PVA纳米抗菌复合膜的制备399
三、木质素磺酸钠/PVA纳米复合膜的抗菌性能400
四、木质素磺酸钠/PVA纳米复合膜的抗氧化及紫外屏蔽功能401
五、木质素磺酸钠/PVA纳米复合膜的力学性能402
第四节木质素改性其他可降解高分子材料403
一、木质素改性PLA复合材料403
二、木质素改性PCL复合材料404
三、木质素改性PBAT复合材料405
参考文献406
索引409