磁性木质素的制备及其对染料吸附性能研究文献综述

 2022-01-26 20:37:54

全文总字数：4176字

1前言

　纳米材料，特别是磁性纳米颗粒，是近年来物理、化学、化工、生物医药、材料科学与工程等领域研究的热点[1]。由于磁性纳米颗粒在制备、分离、后处理中存在颗粒团聚、颗粒尺寸分布不均，且易被氧化等问题。国内外大量工作集中在磁性纳米颗粒的表面修饰．通过表面修饰使其功能化，应用于生物技术、医药和环境等众多领域[2]。

目前，国内外对于Fe3O4@APTES@木质素对有机染料的吸附研究是比较少的，属于一种创新的合成手段，国内外关于对Fe3O4@APTES@木质素仅出现于少量文献中，并且主要出现于近几年来，所以Fe3O4@APTES@木质素研究有很大的探索空间。

2文献综述

2.1木质素

2.1.1概述

木质素是一种具有酚型结构的芳香性高聚物，它的来源很广阔,在自然界中的天然高分子材料上排名第二位(第一位是纤维素),是工业上唯一可再生获取的芳香化合物。木质素的应用广泛，如饲料业、石油工业、农业、制造业中都有广泛的应用[3]。在人类膳食中，木质素是不可或缺的组成部分,它为维持人体健康做出巨大贡献，帮助降低血糖和胆固醇，促进肠道健康与活性,并且可以预防心血管疾病 [4]。木质素的活性强，对抗氧化、抑癌有较大的作用。由于木质素本身具备的抗氧活性,众多研究专注于对木材和农林废弃物秸秆等等中的木质素的抗自由基活性进行研究[5]。

目前，提取分离木质素的方法一般有以下几种，如酸法、碱法、双水相法、超临界法、有机溶剂法等手段。

2.1.2木质素吸附剂的研制

植物种类和分离方法的不同，甚至植物生长地的不同，都会导致木质素化学性质和结构的差异。以制浆造纸废液中的木质索为研究对象。根据制浆工艺的不同，可将木质素分为以下三大类：①水解木质素：大部分己经缩合，溶解性和反应活性低；②碱木素：来自硫酸盐法、烧碱法、烧碱蒽醌法等制浆过程，可溶于碱性介质，具有较低的含硫量和较高的反应活性；③木质素磺酸盐：来自传统的亚硫酸盐法制浆过程，含硫量高达10％，有很好的水溶性[6]。它们的基本结构和性质相似：都含有酚羟基和苯环上的活泼氢等活性基团。根据对木质素不同用途和不同要求，可对木质素进行不同的改性处理[7]，通过木质素中的酚羟基引入各种化学基团以满足产品需要。改性方法主要有：酚化、羟甲基化、氧化、环氧化、酚醛化、脲醛化、聚酯化等[8]。

2.1.3木质素吸附剂的应用

2.1.3.1重金属吸附

水体的重金属污染越来越严重，重金属吸附已经成为木质素及其衍生物吸附剂的研究热点，受到广泛地应用。其主要吸附的物质包括了铅离子、铜离子、锌离子、汞离子、铬离子等等。这些重金属离子含量超标的废水已经造成了较大的社会危害。目前，受到最多关注的的吸附质之一是铜离子，对铜离子的吸附量，不同改性后的木质素显示出较大的差异，从较低的吸附量到较高的吸附量之间甚至达到了100mg/g的差异。同理，木质素对其他重金属离子（如铅离子、铬离子、镍离子等）的吸附也有相似的差异。

2.1.3.2染料吸附

染料作为一种合成有机物被广泛应用于纺织、造纸、制药等行业，不仅造成水环境的污染，同时危害人体健康［9-10］。Wedekind[11]等最早报道染料被木质素完全吸附，从这一点看，木质素完全不同于纤维素(不能永久固定酸或基本染料)。

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