响应面法优化木质素氧化降解工艺及反应活性研究.pdf

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1、第43卷，第l1期工程塑料应用vo1·43，No·¨oENGINEERINGPLASTICSAPPLICATIONNov．2015!生旦doi：lO．3969~．issn．1001—3539．2015．11．022响应面法优化木质素氧化降解工艺及反应活性研究★胡立红。薄采颖，周静，梁冰川，周永红，王占军(1．中国林业科学研究院林产化学工业研究所，南京210042；2．中国林业科学研究院林业新技术研究所，北京100091)摘要：为了拓展木质素在酚醛树脂中的应用前景，在碱性条件下，用双氧水氧化降解木质素。以酚羟基含量为响应值，采用DesignExper8．

2、0软件对反应时间、反应温度、双氧水用量、体系pH值四个反应因素进行设计，应用响应面法对氧化降解条件进一步优化，得到了各反应因素间的定量数学模型，以及各因素交互作用对响应值的影响，并对降解产物进行了反应活性研究。结果表明，木质素氧化降解的最优化条件：双氧水2．60g，反应时间3h，反应温度65~(3，口H值为12．o0，优化条件下的酚羟基含量可达3．34％，且反应活性明显提高。关键词：响应面法；木质素；氧化降解；反应'活．}生中图分类号：TQ351文献标识码：A文章编号：1001-3539(2015)11—0095-04OptimizationofLig

3、ninOxidationDegradationTechnologybyResponseSurfaceMethodologyandItsReactiveActivityHuLihong’2BoCaiying，ZhouJing，LiangBingchuan，ZhouYonghong，WangZhanjunf1．InstituteofChemicalIndustryofForestProducts，CAF，Nanjing210042，China；2．InstituteofNewTechnologyofForestry，CAF，Beijing100091，Ch

4、ina)Abstract：Inordertoincreasetheapplicationprospectoflignininphenolicresin，ligninwasoxidativelydegradedbyhydrogenperoxideunderalkalineconditionlPhenolichydroxylcontentwassetasresponsevalue，theinfluencefactorsofreactiontime，reactiontemperature，hydrogenperoxidedosage，pHwerea~ange

5、daccordingtoDesign—Exper8．0software．Responsesurfacemethodologywasusedtooptimizedoxidativedegradationconditions，quantitativemathematicalmodelforeachfactorswasobtained，andtheinfluencesofinteractionfactorsonresponsevaluewerediscovered，andreactiveactivityofthedegradedcompoundswasstu

6、died．Theresultsshowthattheoptimalconditionsofoxidativelydegradationofligninare：hydrogenperoxidedosageof2．60g，reactiontime3h，reactiontemperature65oC，pH12．00，andphenolichydroxylcontentintheoptimalconditionsis3．34％．andreactiveactivityofthedegradedcompoundsishilghlyimproved．Keywords

7、：responsesurfacemethodology；lignin；oxidativedegradation；reactiveactivity木质素是自然界重要的酚类物质，由于石化资应器中，双氧水可以降解90％的木质素，单酚化合源Et益枯竭和环境污染问题日益严重，木质素被认物收率达11．86％，但是木质素的聚合作用明显。姚为是最具有潜力的用于制备酚醛树脂的苯酚替代向荣等伽选取了5种不同的催化剂，在密闭容器物，但木质素分子量大、反应活性低，工业化应用一中通入一定体积比的氧气和氮气混合气，在200℃、直受到限制[1]。木质素通过化学改性可以得到多种3MP

8、a下氧化降解木质素。研究发现，重金属有酚类小分子化合物，包括脱甲基化、酚化、还原、氧化利于提高