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先进化工材料关键技术丛书--工业木质素改性材料

作者: 刘伟峰著 , 邱学青编 , 中国化工学会编 , 组织编

出版社: 化学工业出版社

出版时间: 2021-09

版次: 1

ISBN: 9787122385871

定价: 199.00

装帧: 精装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 411页

分类: 工程技术

9 张插图图片

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《工业木质素改性材料》是“先进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。邱学青，现任广东工业大学校长，曾任华南理工大学副校长。兼任第七届国务院学位委员会化工学科评议组成员；中国化工学会理事、精细化工专业委员会副主任委员，广东省化工学会副理事长，《高校化工学报》、《精细化工》、《广东化工》杂志副主编，《化工学报》编委。1965年12月生，广东汕尾市人，中共党员。博士，教授，博士生导师。1987年清华大学化工系毕业，1990年获华南理工大学环境化工专业硕士学位，1995获华南理工大学化学工程专业博士学位。1990年至今在华南理工大学化学与化工学院任教；2000年5月被评为教授；2001年1月被批准为博士生导师。1998年9月任华南理工大学人事处副处长，1999年3月任华南理工大学人事处处长，2007年11月起任华南理工大学党委常委、副校长。

主要从事工业木质素的资源化高效利用及新型萃取工艺方法的教学与研究工作，主讲《表面活性剂研究进展》、《精细化学工程导论》等研究生课程，获国家教学成果一等奖1次、二等奖2次。先后主持国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学重大基金课题、“973”计划项目、"863"项目等国家、省部级及企业技术开发项目多项。获得国家技术发明二等奖2次（2015、2007），部省级科技一、二等奖共5次。2005年入选教育部新世纪人才资助计划，2009年获国家自然科学杰出青年基金，同年入选国家新世纪“百千万人才工程”。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
内容简介:
《工业木质素改性材料》是“先进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。
作者简介:
邱学青，现任广东工业大学校长，曾任华南理工大学副校长。兼任第七届国务院学位委员会化工学科评议组成员；中国化工学会理事、精细化工专业委员会副主任委员，广东省化工学会副理事长，《高校化工学报》、《精细化工》、《广东化工》杂志副主编，《化工学报》编委。1965年12月生，广东汕尾市人，中共党员。博士，教授，博士生导师。1987年清华大学化工系毕业，1990年获华南理工大学环境化工专业硕士学位，1995获华南理工大学化学工程专业博士学位。1990年至今在华南理工大学化学与化工学院任教；2000年5月被评为教授；2001年1月被批准为博士生导师。1998年9月任华南理工大学人事处副处长，1999年3月任华南理工大学人事处处长，2007年11月起任华南理工大学党委常委、副校长。

主要从事工业木质素的资源化高效利用及新型萃取工艺方法的教学与研究工作，主讲《表面活性剂研究进展》、《精细化学工程导论》等研究生课程，获国家教学成果一等奖1次、二等奖2次。先后主持国家自然科学杰出青年基金、国家自然科学重大基金课题、“973”计划项目、"863"项目等国家、省部级及企业技术开发项目多项。获得国家技术发明二等奖2次（2015、2007），部省级科技一、二等奖共5次。2005年入选教育部新世纪人才资助计划，2009年获国家自然科学杰出青年基金，同年入选国家新世纪“百千万人才工程”。
目录:
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

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