木质素纳米材料（精选十篇）
木质素纳米材料 篇1
木质素 (Lignin) 是一种广泛存在于植物体内的芳香性高聚物, 因其分散性、吸附性和螯合性等特点被广泛应用于各个行业。本文通过纳米技术制备成纳米木质素磺酸钠制剂, 以小麦和绿豆幼苗为试验材料, 通过对锌污染下小麦、绿豆苗期的形态和生理生化指标的测定, 研究和探讨纳米和非纳米木质素磺酸钠吸附锌离子后的处理液对小麦、绿豆种苗生长发育的影响, 为锌污染废水的治理和纳米木质素磺酸钠在工农业上的应用, 以及防治重金属处理后水体的二次污染提供一定的启发性探索。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
材料:木质素磺酸钠、氧化锌, 小麦与绿豆种子购买于大连普兰店种子公司。
仪器:电子分析天平、磁力搅拌机、超声波清洗机、扫描电子显微镜和红外分光光度计。
1.2 纳米木质素磺酸钠的制备[4]
本试验采用超声波磁力搅拌法制备木质素磺酸钠纳米制剂。用电子天平称取4 g木质素磺酸钠于烧杯中, 加入一定量蒸馏水, 于25 ℃恒温磁力搅拌器上搅拌3~5min, 使其充分溶解。再称取一定量上述溶液于烧杯中, 放入超声波清洗机中超声震荡一定时间, 制得纳米木质素磺酸钠。
1.3 材料处理
选取颗粒饱满、大小均一的小麦、绿豆种子, 用蒸馏水冲洗干净, 再用75%的酒精浸润种子30 s, 进行消毒, 润洗后用蒸馏水冲洗种子1~3次。然后取样4 mg/m L的纳米木质素磺酸钠和原剂分成10、20、30 m L3组, 分别吸附20 m L浓度为50 mg/m L的Zn2+反应液;其中以蒸馏水和360 mg/kg的Zn2+标准液作为对照, 浸种1 d。
处理后的种子, 用蒸馏水洗净后利用滤纸吸收干净种子表面残留的水, 均匀放置于铺有圆形滤纸的培养皿上, 各组分别放30粒种子;同时, 保持滤纸湿润, 后放入光照温度恒定的培养箱中培养。
1.4 测定方法
1.4.1 形态指标测定
在第7天时观察各组苗期的发芽长势, 记录发芽数, 计算发芽率。第14天时分别测量各组小麦和绿豆幼苗的平均根长、苗长。并在105 ℃下杀青15 min后, 恒温75 ℃干燥至质量, 测量其干质量。
1.4.2 叶绿素含量测定[5]
分别称量0.2 g新鲜小麦、绿豆叶片, 剪碎后研磨成细浆, 加入80%丙酮10 m L, 提取叶绿素。然后将提取液离心 (4 000 r/min, 5 min) , 取其上清液, 分别用分光光度计在A663nm和A645nm处测光吸收值, 计算叶绿素含量 (mg/g Fw) 。以上指标重复3次, 结果取其平均值。数据最后汇总进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 锌污染后的小麦、绿豆根长、苗高、发芽率的影响
由实验可知, 利用体积为30 m L的木质素磺酸钠纳米制剂吸附后, 小麦、绿豆的苗期长势达到最佳, 与对照组基本一致, 且根长、苗高均显著高于原剂组 (P<0.05) , 在施加同等剂量条件下, 纳米组的效果好于原剂组。因此, 纳米木质素磺酸钠加入量达到30 m L时能显著抑制小麦、绿豆种苗的锌胁迫作用, 并且在相同剂量下, 纳米木质素磺酸钠制剂要比原剂效果好。其作用原理可能是因为水中的Zn2+在30 m L的纳米吸附剂下吸附效果好。纳米粒子表面存在的羟基能够和某些阳离子键合, 从而达到表观上对金属离子或有机物产生吸附作用。
2.2 锌污染对小麦、绿豆鲜质量与干质量的影响
从实验结果可以得出, 植株质量增加的趋势与株高增加的趋势总体一致。随着木质素磺酸钠处理液的增加, 处理后小麦、绿豆的鲜质量、干质量均增加, 并在相同剂量下, 纳米组的效果要好于原剂组。当加入30 m L纳米制剂时, 鲜质量、干质量达到最大值。由此可得, 添加纳米木质素磺酸钠制剂后, 能明显降低对植物的锌胁迫作用。
2.3 锌污染对小麦、绿豆叶片叶绿素含量的影响
由实验结果可以得出, 纳米制剂吸附后的反应液较原剂吸附后的反应液, 受小麦、绿豆的锌胁迫作用小, 对叶绿素含量的影响也弱。且加入30 m L纳米制剂的反应液, 小麦、绿豆叶片的叶绿素a、叶绿素b含量以及叶绿素总量较其他组影响最小, 与360 mg/kg Zn2+组相比较, 小麦的叶绿素含量分别增加了40%、44.7%、42.2%, 而绿豆的分别增加53.3%、50%、52%, 可见在同等条件, 锌胁迫下小麦、绿豆的叶绿素含量增长相似, 说明纳米木质素磺酸钠吸附更加完全, 且对环境及植物本身的影响不大, 可作为一种绿色环保的有机吸附剂。
3 结论
由以上分析看出:通过小麦、绿豆的苗期试验, 加入锌离子处理液后, 小麦和绿豆种苗的萌发和生长受到明显抑制, 根长、苗高、发芽率、苗期生长干鲜质量和叶片叶绿素含量等形态与生化指标均下降, 产生典型的胁迫特征。木质素磺酸钠处理后, 根长、苗高、发芽率、苗期生长干鲜质量和叶片叶绿素含量均提高。统计分析可知, 相同条件下, 纳米木质素磺酸钠对于缓解锌胁迫的效果更优于非纳米制剂, 且在加入量为30 m L时, 溶液中的锌离子含量最低, 对小麦、绿豆苗期所产生的锌胁迫作用小, 效果最好。这充分说明, 纳米木质素磺酸钠的应用在抵抗植物重金属胁迫方面具有很大的研究空间, 对今后绿色农业植物生长调节剂的研发和环境资源的有效利用有深远意义。
参考文献
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木质材料性能检测 篇2
摘要：我们知道，木材是人类应用最早的材料之一。现在，由于木材的优良性能，木质材料在包装、建筑、家具、铁路等领域正发挥着重要的作用，如何针对不同的木材材质与性能进行有效的木材检验，是至关重要的一项技术。本文着重介绍了木质材料力学无损检测原理和方法，分析现阶段我国木材检验技术的现状，并对木材检验技术的发展趋势进行了预测。
关键词：木质材料、无损检测、力学性能、发展与趋势
木材作为一种历史悠久的天然材料，一直以来在各个行业都有着广泛的应用。但是，木材的材性是各向异性，在其生长过程中会形成各种缺陷，各向异性和缺陷使木材的使用受到了一定的影响，因此需要对其进行检测才能应用到各个领域当中。木质材料是一类包括木材和以木材为主要原料，经过机械加工、物理化学处理而得到的具有木材基本特性和主要组分的原料。
一、木质材料性能
木质材料是一种密度小、具有孔隙性和异向性的纤维材料，有着良好的加工性能，可以进行多种方式的表面装饰和功能处理。木质材料的力学性能包括弹性、硬度、脆性、疲劳、韧性和各类强度等。木质材料最大的特征是能够承受一定的载荷并保证其在某一环境下具有一定的使用寿命。其中木质材料强度是决定木质材料做结构部件的重要性能。
二：木质材料性能检测现状 木质材料无损检测技术是一门新兴的、综合性的非破坏性检测技术，可在不破坏木质材料的本身形状、原有结构和原有力学状态的前提下，利用当今的物理方法和手段快速测量出木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性能。
1.无损检验法的应用
面对森森资源不足、森林质量也不高的现状，如何合理利用、保护、发展、增加资源，是缓解我国木材供需矛盾的根本措施。对立木生长特性进行无损检测系统监控可控制和促进木材量和质的提高，制材前的形状、规格和缺陷等的无损检测可提高成材和人造板的质量控制水平，防止木材和人造板的人为浪费，间接节省了木材资源；采用在线无损检测技术可节约锯材，即相对增加锯材使用量，具有显著的社会效益和经济效益；木质材料在线无损检测可提高生产效率，降低生产成本；还可提高分级质量、节省前后工序的备料场地，使整个生产线更加畅通，提高了整个生产线的自动化程度。另外，木材按力学性能分级、分等后进行干燥，干燥时应力性质趋同，有利于干燥过程的控制，可使传统的含水率和时间控制基准向应力控制基准过渡，进而缩短干燥时间，提高干燥质量，减少成本，提高效益。国外的研究学者在上世纪的六十年代发现通过检测应力波的传播时间来判断木材的性质这一技术，由于应力波在木材中传播会受到木材内部缺陷的影响，通过传播时间的测算，来检测木材的材质。木材无损检测技术的研究始于上世纪的五十年代，主要是指的非破坏性的木材检测技术，通常是指在通过不伤害木质材料的基础上对木材进行物理力学性质的检验。无损检验费不会破坏木材及木质材料的形状，也不会木材的木质结构和木材原有的动力状态，来快速测量出木材的尺寸、规格以及表面的形状和木材基本物理力学等性质。2.木材无损检验技术包括的内容
采用无损检测技术检测的木质材料物理力学性能主要包括：弹性模量、静曲强度和内结合强度（这两个指标一般是需要破坏试件的）、密度以及含水率等。木材的无损检验通常要借助于某些仪器进行检验。比较常见的包括用x射线进行摄影的木材检测法，利用微波的检测法，也可以利用红外线和超声波进行检测。此外还包括一些采用先进设备的检验方法，例如机械应力的检测法、振动检测法，以及冲击应力波的木材检测法、声发射检测法和核磁共振法等等。具体方法原理如下表所示。
主要方法
检测原理
采用机械方法施加恒定变形(或载荷)于被测试样机械应力检测 上，测得相应的载荷(或变形)，由计算机系统算出试样的弹性模量，并推测静曲强度。
通过施加外力使试样产生横向振动之后，通过传感振动检测 器测取试样的自由振动频率，计算出试样的弹性模量。
检测通过试样的纵向应力波的速度，结合试样的密冲击应力波检度，确定出试样的弹性模量，对静曲强度及内结合测
强度等也可进行有效的预测。以射线透射木质材料，用射线接收传感器直接测量窄小范围内透过试样前后射线强度的变化，根据射射线检测
线衰减率以及试样的平均吸收系数推算 出木材的密度。
通过测定超声波经过试样预定距离的传播时间计算超声波检测平均波速，然后可利用波速和密度计算试样的弹性模量。
当发射天线发射的微波遇到被测木材基体并透射时，将由于水分子的强烈吸收作用而使透射功率发微波检测
生变化，根据接收天线接收到的微波的功率变化与含水率之间的关系，即可测定出木材的含水率。
三：无损检测技术的发展趋势
随着无损检测技术、计算机技术和人工神经网络技术的迅速发展，木材无损检测技术将向智能化、小型化、自动化、联合化方向发展，主要表现在如下几个方面。
1.现代科学技术在木材检验中的广泛运用
随着现代化技术的进一步发展，更多的现代化技术也应用到木材的检验中来，各种声像的记录工具被利用到木材督检部门的日常工作之中。此外，无损检测技术中的x射线摄影、微波以及红外线、超声波等现代技术也被广泛的应用于木材检验中来。现代科学技术被合理的融入到木材检验的过程中来，有利于营造良好的贮木信用环境，为林业企业增加社会影响力和企业的竞争力。2.便携式无损检测设备的开发
由于受木材结构、木材分布以及木材生产季节性等条件的制约，需要开发出具有便携性、灵活性和简单性的无损检测设备，这样不仅降低了人力和物力成本，也达到了在线快速检测的目的，给生产和研究带来方便。
3.木材检验工具的进一步使用及开发
很多木材检验工具也会在未来进行更深一步的开发和利用。例如木材水分测量仪可以将样品中所含的水分质量准确的检测出来，而且其检验所需要的时间也会越来越短。同样，木材电线杆也可以通过对木材的强度进行测试，可以直接检测到木材的软腐其其他病症。木材检测仪的使用程序非常简单，将装置的推弹杆平稳的按到需要测试木材的表面上，使其冲击针在按下触发盖后射入木材的内部，即可从标尺中立即读到渗入的深度。随着技术发展，这些木材检验的工具都会进一步的得到良好的开发。4.联合检测技术的研究
由于木材无损检测技术比较多，而且每一种技术都存在一定的缺陷，使无损检测所测得的木材强度并不是木材的实际强度，现在的研究者一般是通过用无损检测测得的强度与实际强度（由破坏实验获得）的相关性来预测木材强度的。使用单一的无损检测法所得到的结果往往不够理想，而利用两种或两种以上的无损检测方法来预测木材的强度可显著地提高强度预测的准确性和精度。四：小结
木材检验技术是把木材的标准与木材检验的理论与实践进行有机地结合，进而形成木材检验技术的内涵及主要内容。木材检验学科除了技术方面的内容以外，还要进行木材检验工具的研究，以提高木材检测的手段，完善木材检验的相关理论。木材无损检测在很大程度上提高了生产效率，但就目前而言，其精度和准确度还不够理想，需进一步的研究和改进。寻找一种更有效的检测方法或多种方法的联合检测，是研究者们研究的突破口，也是未来研究的发展方向。我国的木材无损检测研究滞后，直到近几年相应的研究才慢慢增多，所以在推广和应用方面与国外相比要落后很多，大部分研究成果还处于实验室阶段。因此，对于我国研究者来说，在学习和消化国外先进理论和技术的同时，木材检验的工作是既是林业企业工作的重点内容，也是提高林业企业经济效益的热点，推广和应用相关技术是一项任重而道远的工作。五：参考文献
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木质素纳米材料 篇3
关键词：木质素，清洁分离，生物炼制
Abstract：With the growing shortage of fossil fuels， it is stepping up efforts to find alternatives for fossil fuels. Biomass is the most potential alternative substances， because most of the petroleum-based chemical raw materials and products can be produced from biomass. However， most researches have focused on conversion of cellulose and hemicellulose， the relatively easy conversion components of lignocellulosic biomass， remaining lignin under-utilization. With its unique structure and chemical properties， lignin supplies an alternative raw material for the production of high-value phenolics.
Keywords：lignin， clearly separation， biorefinery
浸渍法制备新型木质阻燃材料 篇4
阻燃剂技术自从1980年国外学者用天然橡胶进行氯化反应得到阻燃氯化橡胶为起点, 近40年来高分子工业蓬勃兴起, 阻燃技术也得到飞速的发展, 开发出许多新型高效阻燃剂。随着科技的发展, 涌现出许多新的技术。但目前木材阻燃处理的产品较少, 应用范围小。
阻燃人造板的制造方法有3种:一是将阻燃剂加入到胶黏剂中直接热压制造阻燃人造板;二是在胶合前进行阻燃处理;三是在板材胶合后再进行阻燃处理。这三种处理方法各有利弊, 采用第一种方法对阻燃剂要求比较高, 而且施加量有限, 阻燃效果不明显;采用第二种方法阻燃处理后的单板、刨花或纤维, 能够显著提高阻燃效果, 但却阻碍胶合, 很大程度上降低胶合强度;第三种方法阻燃处理后的胶合板需要进行二次干燥, 生产过程中易产生变形和损坏。
笔者采用浸渍改性法, 使用添加型阻燃剂丙烯酸在木材、人造板和胶黏剂内以物理填充形式存在。丙烯酸化合物是良好的木材及其纤维阻燃剂, 渗透性、持久性好而且兼具阻燃和防水作用。浸渍法通过将木材和人造板在无机阻燃化合物中浸泡处理, 在提高木材防火性能的同时, 不仅不会降低木材的强度, 还会大幅降低这些无机材料的吸水性, 减少木材和人造板金属连接件的腐蚀, 从而延长该材料的使用寿命。
1 实验部分
1.1 实验材料
化学制品为丙烯酸, 无水乙醇, 硫酸亚铁铵, 硫酸, 分析纯;实验样品为木质地板, 商品级。
1.2 阻燃木板的制备
把木质材料放在丙烯酸 (AA) 、水、乙醇、硫酸亚铁铵 (摩尔盐) 、H2SO4的水溶液里, 浸泡24h, 使木质纤维充分溶胀。取出纤维, 在60℃干燥, 然后把木质固定在自制的玻璃框架上, 放置在等离子体引发装置中引发。引发完毕迅速把木板放进配好的含单体的溶液里, 通氮气, 加热之后, 用蒸馏水反复冲洗。
2 结果与讨论
图1为改性前后的木材红外谱图, 图中的a、b两条曲线分别表示改性前的木材和改性后的木材。如图1b所示的接枝纤维的红外谱图上在1 720cm-1出现了脂肪酸酯的羰基伸缩变形振动峰, 证明了脂肪羰基的引入;1 580cm-1为COO-的不对称伸缩振动峰;1 320cm-1处的叔碳原子的C-H变形振动吸收减弱, 说明在板材纤维的叔碳原子上发生了接枝反应。此红外光谱图可以充分说明, 丙烯酸已经接枝到木制装修材料上。
依照自由基聚合的机理, 单体浓度是影响聚合反应的一个重要指标。一般来说, 单体浓度的增加会使接枝率相应提高。同时, 丙烯酸在较高浓度下容易发生自聚反应的特性也使得其自聚程度相应提高。因此, 在涂覆改性的过程中, 单体自聚与接枝共聚是一个矛盾体。
实验的辐照剂量为80kGy, 硫酸浓度为0.184mol/L, 摩尔盐质量分数为1%, 丙烯酸质量分数分别为6%、8%、10%、12%时, 木制材料的接枝率随丙烯酸浓度的变化, 如图2所示。
从图2的趋势中可以得出, 木质建材的接枝率随丙烯酸浓度的增加而增加。并且当浓度增大到一定程度后, 接枝率增加的程度趋于缓慢。
研究表明, 接枝率除了与单体捕捉基体自由基的能力有关外, 还会受到单体向聚合物扩散速率的影响。当单体浓度较小时, 单体自由基的扩散速率放缓, 接枝反应的反应速率受到限制, 因此接枝率低。当单体浓度较大时, 自聚程度加剧, 反应体系的粘度也随之增加, 从而降低了单体在板材纤维中的扩散速率, 与此同时, 自聚现象也使得与基体反应的单体数量下降。所以当单体浓度增加到一定程度后, 接枝率增长趋于平缓。
无机酸的含量对接枝共聚反应有一定的影响。加入一定量的H2SO4后, 接枝率明显提高。辐照剂量为80kGy, 丙烯酸质量分数为10%, 摩尔盐质量分数为1%, 硫酸浓度分别为0.092、0.184、0.276、0.368mol/L时, AA接枝率随硫酸浓度的变化, 如图3所示。随着硫酸浓度的增加, 接枝率增大。无机酸对接枝反应的影响机理比较复杂, 可能是酸和摩尔盐协同效应的结果, 由于酸的敏化作用, 酸可以提高反应体系中H的浓度、AA单体的溶解度、体系的粘度, 同时还能够增加单体的协同作用。而在酸性条件下, 基体可以产生更多的接枝反应活性点, 从而提高反应的接枝率。
表1为改性前后的木材在不同温度下的失重数据。由表1可以看出, 改性后的木材在600℃时失重率仅为43%, 并且没有出现滴落现象, 相对于未处理过的木质建材, 阻燃效果的改善十分明显。
3 结论
(1) 改性木质建材聚合反应最佳工艺参数为丙烯酸浓度12%, 硫酸浓度0.368mol/L。
(2) 通过引入丙烯酸聚合制备而成的新型木质建材其阻燃特性得到了明显的提高。
摘要：通过浸渍的方法, 在木质建材表层引入阻燃剂, 对比实验表明, 这种方法增强了木材的耐火性能, 能达到防火的目的, 进一步保障了人民群众的生命财产安全。
关键词：木质建材,丙烯酸,阻燃
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生物降解木质素研究新进展 篇5
对降解木质素的微生物种类、木质素降解酶的`理化性质、营养调控、分子生物学研究和应用方面的研究进展进行了综述.
作 者：张辉 戴传超 朱奇 杨启银 作者单位：张辉,朱奇(聊城大学生命科学学院,山东,聊城,252059)
戴传超,杨启银(南京师范大学生命科学学院,江苏,南京,210097)
木质材料在书籍装帧设计中的运用 篇6
关键词：木质材料；装帧设计；整体风格
书籍材料的运用随着社会的进步而不断丰富，从早期的原始书籍形态所采用的绳、帛、丝绸和羊皮等材料，到今天的牛皮纸和其他当代材质，人类文明的传播媒介总是与时俱进的。现代书籍装帧材质的选用十分广阔，专业化和风格化要求非常明确，因此，设计师对材质的专业性把握是现代书籍装帧设计的关键。木质材料是一种实用的装帧材料，如何设计出新颖的时代感，对设计师而言是种挑战。
1 木质材料在书籍装帧设计中的优势
1.1 触感质感鲜明
现今，书籍装帧设计普遍趋于同质化，从到文轩与新华书店的调研考察来看，大多数书籍从质感上没有多少区别，或许是为了节约成本而以透明胶质装帧使设计简化了。因此，在未来书籍装帧设计中，若使用木质材料，对形成个性化的风格很有助益。
首先，木质材料能让装帧设计的质感体现出结实、高端和内涵，与其他书籍设计有较大视觉落差感。再加上木质材料有独特的纹理结构，其自然主义风格又提高了书的品质。将木质材料以不同的形式进行利用和组合，会出现不同的设计风格，并给人不同的感受，如镂空法，故意将木质材料展露出来，给人自然美的感受。
当我们拿起一本书籍时，指尖上便会传来各种不同材质的触感。设计者也可以通过木材的粗糙、坚硬、光滑、细腻、颜色的不同处理方式，来把握设计师所追求的审美理念。此时，材料语言的表现力潜在而强烈，材料表面的纹理走向，粗糙与细腻，厚重与轻盈，刚劲与柔美，都会唤起读者强烈的触觉上的新鲜感。这种丰富的触觉体验足可将书的个性特征彰显出来，进而让人体验到整本书的品格与个性，让人产生阅读的欲望，极大地丰富了读者的情感。
1.2 符合绿色理念
綠色环保是新世纪人们所追求的理念，在设计中，强调生产与消费符合绿色生态，在产品设计、生产、流通等领域，有机调解自然、社会与人的关系。从20世纪80年代至今，人类的环境意识逐步增强，因此充分利用自然的元素和天然材料来进行设计，大胆地运用木材、竹类、藤木等自然有机材质，使书籍整体看上去既时尚新颖又生态环保，能促进消费者的购买欲望，提升装帧设计的品位。
1.3 视觉冲击力强
材料是书籍装帧设计语言表现的载体。书籍需要读者眼视心读，并触摸翻阅。不同的材料具有不同的特性。合理的选择材料，使材料的个性与书籍的内涵有机结合，达到和谐统一，可以使书的功能性与艺术性展示出非同凡响的艺术效果，产生出高贵、朴素、华丽的审美体验。
将木质材料的物性、肌理作为造型活动的一个重要组成部分加以思考，使木质材料具有舒适的肌理美感，并结合其自带色彩，会给人以强烈的视觉冲击力。因为木质材料就像人的指纹一样，世界上找不出完全相同的两块木头，这增加了它的独特性，可以抓住读者的眼球，呈现出不同的视触感受和心理反射。
2 木质材料装帧设计方法
2.1 主题定位
设计主题定位尤为重要。从设计开始，主题的定位就像是设计的航船，一旦找准了方向，只需要一步步去接近目标就可以了。例如书本内容定位是城市森林花园——绿色室内设计。从名字就能想到这是将花草树木引入我们居住的空间。将木质材料运用到书籍装帧设计中去，再配以绿色室内设计图片，就能和主题充分结合。
设计主题是设计师与消费者共同商议磨合的产物，他们各自对产品的设计都有一定的审美意志。俗话说知己知彼方能百战不殆。知己，进行设计之前应该对设计对象（尤其是主题和木质材料）有清楚的认识和理解。知彼，其实就是产品的目标——市场。只有符合木质材料的装帧主题才能被选用。一旦确立了木质材料的装帧方式，就得深入思考主题与木质材料之间的关系。
2.2 材料选择
木质材料因其自身贴近自然具有亲和力的审美特性，已经取得设计界和消费者认同和喜爱。随着社会和文化日渐多元化，打破常规比较新颖的木质书籍装帧设计一定会引起更多人共鸣。
（1）全木材料的选择。新加坡Fat Cow日式料理店品牌形象宣传册采用全木质材料，正面有简洁鲜明的logo印纹设计，背面有简单有序的内容介绍。设计结合了该店追求自然、人性化的理念，把日式美学的侘寂之美和木质材料本身的纹理特性表现的惟妙惟肖。
（2）以木质材料为主的搭配。例如，100%公司设计的克里斯托佛罗斯·帕斯奇亚斯主厨年历，封面采用木质和金属材料的简约搭配设计。封面使用全木质材料凸显年历的亲和力，加以银白色金属环进行固定，使其兼具实用功能与审美功能。
（3）木质材料选择的原则。首先，要以产品内容来选择材质。如发行周期短、内容量大的快时尚的杂志用木质材料就不太恰当，因为这种杂志主要满足人们快餐式精神消费。其次，要以消费群体来选择材质，木质材料相比纸质材料制作成本更高，比较迎合有文化素养、对书籍收藏有一定爱好的这一类消费群体。最后，要以环保的角度来选择材质。以木质材料进行设计的书籍相比纸质材料的书籍使用年限更久更易保存更有利于环保。
2.3 样式设计
（1）全木样式。吕敬人先生为（英）奥雷尔·斯坦因设计的《西域考古图记》，选择有历史底蕴的木质结构去完善整个设计，体现出西域文化的特色。设计的两侧有月牙形状的镂空处，方便挪移。套口用一根一根木条拼接完成可自下往上打开，就如整个考察的过程，慢慢掀开西域的神秘面纱。
他装帧设计的《朱熹千字文》这本书，中间较大的木刻文字标题与周围的木刻文字形成强烈的大小凸凹对比，不仅让人们知道他的文章标题还可以看到它的内容精华。提升整本书的趣味性，木质材料古朴的质感与汉字的历史感相得益彰
（2）搭配样式。在吕敬人先生设计的《马克思手稿影集》中。整本书封面是由上方木质材料与下方布纹材料组合而成。封套则由半包的皮质材料制成，结实耐磨。把书放在封套里正好露出上半部分的木质材料，更易拿取与随身携带，十分具有特色。
（3）处理木质材料的手法：凸凹、镂空、拼接。设计可采用凸凹工艺，其有点状凸凹、条纹状凸凹和面状凸凹三类。不同的凸凹肌理效果显现出不同图案造型的特色，如《朱熹千字文》 既有凸凹工艺又有历史风味。还运用镂空和拼接工艺，使书不显得沉闷呆板，又如《西域考古图记》，其正面用拼接工艺去展示它的独特风韵，侧面的镂空工艺提升了它的实用性。
2.4 统一风格
木质材料与书籍装帧设计的风格统一，颜色和造型的合理搭配，是木质材料装帧设计的关键。
相关装帧设计的风格，从文化来源上讲，有东方式与西方式。例如，《朱熹千字文》是东方式，元素是木质材料雕刻的中国汉字，使雕刻了汉字的木质材料更加体现出东方文化的独特意蕴；克里斯托佛罗斯·帕斯奇亚斯主厨年历是西方式，元素是在木质材料上喷印的英文字母。体现出西方追求开放、高品质生活需求。
从木材处理工艺上可分粗糙和细腻两种形式。《马克思手稿影集》封面木质材料纹理细腻，质地紧实，属于细腻型。《西域考古图记》拼接感强烈，造型更具有立体感，属于粗糙型。
3 结语
书籍设计的目的就是刺激消费者的审美与购买欲望，材料选择往往与此息息相关。木质材料由于其天然的特性，将会是书籍装帧中重要的一种样式风格。在现代书籍装帧设计中要合理应用、创新应用木质材料，使设计更加完美。
参考文献：
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木质素纳米材料 篇7
一、前言
烫蜡工艺技术是中国明式家具进行表面处理的一种装饰方法。该工艺不仅能很好地展现木材优美的自然纹理, 而且在木材表面形成了一层保护膜, 以防止外界环境对木材的侵蚀。
明式家具表面烫蜡所选用的原材料多以蜂蜡为主。蜂蜡是由蜜蜂 (工蜂) 腹部四对蜡腺分泌出来的, 具有防水、防潮、绝缘、可塑和可燃等天然属性。其在常温下呈固体状态, 熔点较低, 具有蜜粉的特殊香味, 颜色呈淡黄、中黄或暗棕色及白色不等。此外, 在烫蜡的成份中还有少许的川蜡。虫蜡或白蜡主产地在我国四川, 故又称川蜡或中国蜡。川蜡是生长于女贞、水白蜡等树上的白蜡虫所分泌的一种具有高分子化学结构的动物蜡, 其性质稳定, 具有密闭、防潮、防锈、防腐和上光等用途, 但是其性脆、易裂。从对蜂蜡和川蜡的属性来看, 二者属性鲜明但各有不足, 将二者调和兼有共同优势, 又可彼此间对各自的缺点相互弥补, 因此以烫蜡工艺将其烫到家具表面上, 不仅能起到装饰作用, 还有更好的保护作用。
在北方, 使用蜂蜡为主要原材料进行烫蜡木质材料表面处理, 是极适宜于红木家具的一种保养方法。用蜡是为了填补木材表面棕眼里的空间, 置换木材中的一部分水分, 形成保护层, 防止湿度变化导致木材发生较大的伸缩。而在南方, 气温较高且较为潮湿, 蜡本身耐热性能较差, 加之南方四季气温较为均衡, 因此, 很容易造成木质材料家具表面的蜡脱落而弄脏衣物。所以, 在南方使用烫蜡作为家具表面装饰或保养不适宜, 而用漆较为合适。
二、烫蜡工艺
上蜡这种传统的工艺, 之所以叫烫蜡, 是指在其工艺过程中, 多离不开较高的温度, 一个“烫”字表现了该工艺与火之间的关系。其实, 在北方上蜡工艺正与火有着不解之缘。早些时候, 人们采用的办法是把蜡涂在木质材料表面后, 用火将蜡熔化。后来有了喷灯熔蜡也就更为方便。再后来用电吹风, 直到科技飞速发展的今天, 传统的熔蜡方法依然为北方人所常用。烫蜡工艺大体可分为以下几个步骤:配蜡、熔蜡、涂蜡、烫蜡、起蜡、擦蜡。
(一) 配蜡
配蜡就是将两种或两种以上的蜡按照一定的比例进行搭配组合。配蜡是烫蜡工艺开始的准备阶段, 虽然是准备阶段, 但这一过程直接影响烫蜡后期的效果。在配蜡的过程中, 要对所要搭配组合的固态蜡根据不同地域、不同季节进行比例分配, 然后逐一称量。在传统的烫蜡工艺中只有蜂蜡和川蜡两种, 由于二者的自身属性的差异且互补, 因而决定了二者合理的搭配使用。在北方, 由于四季变化分明, 因此, 配蜡的比例不尽相同。在冬季, 气温较低, 决定蜡膜软度的蜂蜡应多一些;在夏季, 气温较高, 决定蜡膜硬度和光泽度的川蜡应多一些。
(二) 熔蜡
熔蜡是烫蜡工艺过程的第一环节, 熔蜡的质量直接影响着后期的工艺进行。在熔蜡的过程中, 要注意熔蜡的温度。无论是蜂蜡还是川蜡, 其熔点都很低, 易挥发。熔蜡的关键在于控制熔化温度, 将固态蜡放入金属容器中, 加热熔化成液体存放, 并在最短的时间内进行有效的应用。
(三) 涂蜡
涂蜡是烫蜡工艺过程的第二个环节, 这一环节对木质材料涂饰表面的平整度有着直接的影响。在涂蜡的过程中, 用毛刷蘸取金属容器中熔化好的液态蜡, 先逆纹、后顺纹, 使其有顺序地涂刷在木质材料表面。涂在木质材料表面的蜡要均匀、平整。
(四) 烫蜡
烫蜡是此工艺最重要的一个环节, 对整个烫蜡工艺的效果有着至关重要的作用, 烫蜡的好与坏直接影响着木质材料最终的品相。在这一环节中, 将涂刷好的木质材料表面的蜡进行烘烤, 使蜡尽可能多地浸入到木材管孔中。在烫蜡时, 要遵循从内到外、从上到下、从左到右的原则, 烫蜡工具的温度控制、与木质材料表面的距离以及烘烤的时间要适宜。如果温度过高、距离过近、烘烤时间过长就会导致木质材料表面变黑, 影响美观。因此, 要求在烫蜡时要集中注意力, 手与眼要配合默契, 动作敏捷、迅速。如果新的木质材料含水率偏高, 烫蜡工具加热过程要循序渐进, 不可使其温度过高。
(五) 起蜡
起蜡就是将烫蜡后凝固在木质材料表面的蜡铲去, 如此处理的原因有以下几点:第一, 对木材起封护作用的主要是浸入到木材管孔中的蜡, 使木材内外环境隔离;第二, 滞留在木质材料表面的蜡层过厚, 不仅不利于木质材料的使用, 而且还难以展示木质材料优美的天然纹理;第三, 经过烫蜡工序后, 凝固在木质材料表面的蜡层不匀称, 影响着木质材料的品质。在起蜡过程中, 铲刀的力度和角度要适宜, 角度一般为60°至80°之间。如果力度过大, 会导致划伤木质材料表面;力度过小, 需要分几次铲除蜡层, 影响工作效率。铲刀的走向要与木材的纹理方向相一致。
(六) 擦蜡
擦蜡是烫蜡工艺的最后一道环节, 该环节影响着木质材料表面的装饰效果, 也是前面几道工序的综合体现。擦蜡时, 要顺着木质材料表面的纹理反复用力擦拭, 直至没有浮蜡, 擦出光泽, 手感润滑。在擦蜡的工序中, 棉布要选用柔软度高的, 否则会在木质材料表面留下擦痕, 最终影响木质材料表面的装饰效果和最终的质量。
三、保护作用
(一) 烫蜡前的腐蚀
木质材料在生活中的应用无处不见, 因为它有很多特有的自然优势, 例如:易于加工、强重比值比一般金属高, 干燥后的木材具有良好的热绝缘和电绝缘性能, 吸收能量高, 具有天然的纹理、光泽和颜色等等。当然, 在这些属性背后也隐藏着很多木材缺陷, 例如:被水浸泡后的易弯曲、被一些腐蚀性液体侵蚀后易变色, 被一些细菌腐蚀后会变烂等等。以下为生活中常见的几种现象:
1. 木质材料浸泡在水中可以阻断腐朽菌和蛀虫的生存条件, 可以保持木材的高含水量。但是一旦取出后, 得不到有效的干燥处理就会出现干裂、翘曲。其主要是因为木材水分蒸发导致纤维组织收缩不匀而撕裂。在生活中最常见的就是家中的地板被水浸泡后翘曲、变色、失光等。
2. 在生活中, 木质材料有时会溅上酸类物质或碱类物质, 如:乙酸和碳酸钠。这些生活中常用的酸碱类必然对木质材料表面有严重的腐蚀性、破坏性, 导致失光、掉色等。
3. 在北方, 由于四季变化分明, 季节温差、早晚温差、室内外温差、日照温差所产生的内力都会使木质材料表面有所损伤, 导致失色。
4. 木质材料表面的天然纹理一直被世人所称赞, 但在运输过程中或生活应用中不免遇到摩擦和刮碰, 导致木质材料表面出现划痕, 且无法修复。
5. 在生活中细菌无处不在, 其对木质材料的腐蚀也是极为严重的。木质材料的腐朽是由于潮湿的空气中的木腐菌的侵入, 逐渐改变木材的颜色和结构, 使其细胞壁受到破坏, 物理及力学性质发生变化, 最后变得松软易碎, 呈筛孔状或粉末状, 这种状态即称为腐朽。
(二) 烫蜡后的保护
以上现象是生活中不可避免的, 为了能使木质材料表面最低限度地减少损伤, 用烫蜡工艺对其表面的保护, 有它自身的优势:
首先, 烫蜡后可以使木质材料表面的干缩湿胀率减小, 防止其翘曲变形。蜡本身有一定的拒水性能, 其渗透性较好, 在高温烘烤的作用下, 进入到木材的管孔中, 堵塞了管孔, 在一定程度上可降低其吸水、失水的能力, 减小木质材料表面因外界环境变化而引起的形变。
其次, 木材因季节气候的变换, 会热胀冷缩。冬季气候寒冷, 木材受其影响, 管孔会收缩, 这时, 原本烫进管孔中的蜡会因其收缩而被挤压出一部分;夏季气候湿热, 木材的管孔又会扩胀, 这时被挤压出的蜡又会重新渗入到管孔中去, 这样反复的微调节, 在木质材料的衔接部位是非常必要的, 能够减小因管孔完全封闭而引起的其衔接处的变形。
再次, 烫蜡可以增加木质材料表面的硬度, 使其经久耐用。烫进管孔中的蜡能增加木材的硬度, 提高木质材料表面的耐磨性, 使木质材料的边线棱角处不会因为过度的磨损而影响其美观性。
最后, 可以减小虫蚁的侵蚀, 防止木质材料因虫蛀腐朽而无法使用。由于蜂蜡的主要成分为高级脂肪酸和高级一元醇所形成的酯, 所以对防腐、防虫蛀有一定的功效, 能延长家具的使用寿命。
烫蜡工艺不仅仅对木质材料表面的处理有其卓越的表现, 在装饰方面也有其独到的作用。木质材料表面烫蜡后, 粗糙程度降低, 更为光滑平整, 光泽程度提高, 更为光亮柔润, 更高程度地保留了木材原有的颜色和纹理, 使其色调更清晰, 纹理更优美。
四、结语
我国的烫蜡工艺这种传统的木质材料表面装饰方法能够沿用到现在, 必有其独到的优势。烫蜡工艺的各个环节井井有条, 每一道工序都起到了承上启下的作用, 使烫蜡工艺的整体性更强。正因为有这样一种传统工艺完整体系作保障, 才使其对木质材料表面的保护性更强, 木质材料的使用寿命更长久。不仅如此, 烫蜡工艺的装饰效果也同样使木质材料表面更具有观赏性、艺术性。
参考文献
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木质素纳米材料 篇8
重新回收和利用废弃木质材料再加工对节约木质资源和实现人造板工业可持续发展有重要意义。废弃木质材料再加工首先是要取出废弃木质材料中的杂质。在废弃木质材料中存在大量的金属连接件, 这些连接件不仅存在于木质材料的表面, 还存在其内部, 通过肉眼难以发现, 从而对废弃木质材料的重新分割和整合增加了难度。所以如何快速检测和定位这些连接件成为首先要解决的问题。基于X射线的废弃木质材料连接件的检测方法可以非常准确地检测废弃木质材料中的连接件和确定其在废弃木质材料中的位置, 但是基于X射线的方法成本较高, 同时使用X射线需要有专业的安全防护措施。本研究尝试根据电磁感应原理研制废弃木质材料中铁磁性金属连接件的传感器和检测系统。当废弃木质材料中铁磁性金属连接件进入金属连接件检测传感器检测范围时, 传感器就会输出0—5V的电压信号;检测系统可以同时连接8路金属连接件检测传感器, 具有显示报警和通过RS232接口与PC机实时通信功能。该系统还可以通过8路金属传感器的位置初步确定金属连接件在废弃木质材料中的位置。
1金属连接件检测传感器设计
1.1金属连接件检测原理
金属连接件检测传感器是根据电磁感应原理来检测金属的。根据法拉第电磁感应定律, 当金属物体置于变化的磁场中或在磁场中做切割磁感线运动, 导体内将产生呈漩涡状的感应电流, 此电流叫电涡流。电涡流又产生新的交变磁场, 新的交变磁场与原磁场方向相反, 因而抵消部分原磁场。根据此定律, 将交流电压信号通入线圈中使线圈周围产生交变磁场, 当线圈靠近金属物时, 可使通电线圈的磁感应强度B发生变化[1,2]。
另一方面如图1所示, 导体圆环半径为R, 电流为I, P点到圆环中心的距离为s。根据毕奥-萨伐尔定律, 可计算导体圆环中心轴线上一点P的磁感应强度B如式 (1) 所示。
式 (1) 中μ=μ0μr, μ为介质的磁导率, μr为相对磁导率, μ0为真空磁导率。由公式 (1) 可知, 当线圈在有效的检测范围内无金属时, μr=1, 线圈中心磁感应强度B保持不变;当线圈有效检测范围内出现铁磁性金属物时, 由于铁磁性金属的相对磁导率μr>1, μr发生变化, 此时磁感应强度B也会随μr的改变而发生变化[3]。
由此可见, 如给线圈加载交流电压, 线圈周围产生变化磁场, 当废弃木质材料中的金属连接件靠近通电线圈时, 金属涡流效应和介质磁导率的变化, 均可使磁感应强度B发生变化, 为此可以检测线圈中磁场的变化来判断是否有金属连接件存在。根据此原理, 所设计的金属连接件检测传感器包括多谐振荡电路、检测线圈、霍尔元件、差分放大电路和峰值检波电路, 原理框图如图2所示。多谐振荡电路产生一个固定频率的交变信号, 检测线圈在交变信号的作用下产生一个固定的磁场, 霍尔元件用于探测检测线圈中磁场的变化量, 差分放大电路和峰值检波电路将霍尔元件输出的微弱信号进行放大并检测出磁场变化的峰值, 保证金属连接件检测传感器的输出电压范围是0—5 V。
1.2 检测线圈设计
由公式 (1) 及参考文献[4,5]可知, 线圈中心磁感应强度B越低, 检测线圈中磁感应强度B的变化越小, 检测系统的灵敏度越低[4,5]。为了提高检测系统的灵敏度, 线圈尺寸不宜做得太大, 线圈尺寸可以根据需求适当选小一些。在本研究中采用0.4 mm的漆包线, 绕成直径约为5 cm的线圈, 线圈的电感量约为2 mH, 将霍尔元件分别置于线圈中心。
1.3 多谐振荡电路设计
根据参考文献[1]可知电涡流贯穿深度h满足式 (2) 。式中ρ为被测金属电阻率, μ0为真空磁导率, μr为相对磁导率, f为线圈激励电流频率。
电涡流的贯穿深度
由式 (2) 可知, 频率f越大, 贯穿深度h越小, 反射效果越好, 对原磁场的削弱作用越强, 检测系统的灵敏度越高, 但是频率过大, 系统的稳定性降低, 在本研究中多谐振荡电路的频率折中选择为f=80 kHz。
本研究采用555定时器构成的多谐振荡电路[6], 如图3所示, 产生周期性矩形脉冲信号, 振荡频率
1.4 差分放大和峰值检波电路设计
本研究中采用UGN3503线性输出霍尔元件来检测通电线圈磁场的变化, UGN3503线性输出霍尔元灵敏度典型值为1.3 mV/G, 静态输出电压2.45 V, 工作电压为 (4.5—6) V[7]。该霍尔元件能够精确地检测磁感应强度微小的变化, 由于霍尔元件输出电压非常小, 属于毫伏级。考虑到噪声的影响, 本研究先采用了差分放大电路, 抑制噪声和零点漂移, 提供足够大的放大倍数[8], 之后通过峰值检波电路检测磁感应强度变化的峰值, 最后通过第三级放大, 保证金属连接件检测传感器的电压输出在0—5 V之间, 具体的电路原理图如图4所示。
2 检测系统硬件设计
检测系统应具有多路检测、报警显示和与PC机进行通信功能。在本研究中采用STC89C52单片机作为主控芯片, 通过ADC0809 A/D转换器与8路金属连接件检测传感器将0—5 V的模拟电压信号转化为数字信号送给单片机下进行处理, 处理结果通过LED进行显示和改变发光二极管的频率进行报警, 检测系统通过RS232接口与PC进行通信, 检测系统结构框图如图5所示。
STC89C52单片机是一种低功耗、低价位、高速、高可靠的8位单片机, 它兼容MCS—51指令系统及80C51引脚结构, 内部Flash擦写次数为100 000次以上, 用户程序是用ISP/IAP 机制写入, 一边校验一边写, 无读出命令, 彻底无法解密。显示电路由8个LED数码管和74LS138译码器组成。单片机P0口分别接8个数码管的段选, 单片机输出的信号由74LS138译码器译码输出分别控制8个数码管位选信号, 显示检测位置[9]。报警电路由发光二极管和有源蜂鸣器组成, 当有1个传感器检测到金属时, 发光二极管闪烁, 蜂鸣器发出滴滴响声。当有2个或2个以上传感器检测到金属时, 发光二极管的闪烁频率增加, 蜂鸣器响声更加急促。具体的电路原理图如图6所示。
3 检测系统软件设计
3.1 检测系统软件功能分析
检测系统软件包括下位机底层软件和PC机实时数据接收软件, PC机实时数据接收软件主要是通过对RS232串口进行读写控制, 并将接收的数据进行处理和存储, 在此不进行详细的介绍。下位机底层软件是指单片机中运行的软件, 具体包括系统初始化, 系统校准、数据采集、中值滤波、显示报警处理和RS232通信几个程序模块, 具体的程序流程图如图7所示。系统初始化主要是对单片机各端口进行配置和主控芯片的初始化;系统校准是在没有金属连接件时采集各金属连接件检测传感器的输出电压值, 将其作为基准值;中值滤波模块主要是消除所采集数据中的随机噪声;显示报警处理模块主要是将各通道数据采集的结果与其基准值进行比较, 判断废弃木质材料中是否有金属连接件, 并将判断结果用LED显示, 同时用发光二极管和蜂鸣器进行报警。
3.2 中值滤波程序
在软件程序中, 采用了中值滤波, 有效地提高了检测系统的抗干扰能力和灵敏度, 确保了系统的稳定性。中值滤波是在系统中对某一参数连续采样N次 (N为奇数) , 然后采用冒泡排序法, 将N次采样值从小到大排列, 取中间值作为本次采样值。中值滤波程序如下:
4 实验与结果分析
本研究中将4种不同规格的铁磁性金属钉植入废弃木质材料中作为检测对象, 对废弃木材金属连接件检测系统的检测距离和初步定位进行了实验。在对废弃木材金属连接件检测系统的检测距离测试实验中, 不同的连接件在不同通道进行了10次重复实验, 取其平均值作为最后的实验结果, 废弃木质材料中4种不同规格金属连接件检测距离的实验数据如表1所示。金属连接件定位实验中, 不同规格的金属连接件在不同的通道进行了定位实验, 不同通道有金属连接件接近时会在LED上显示对应的通道编号, 表2给出了对通道1和2进行实验的数据。
从对废弃木材金属连接件检测系统的检测距离测试实验数据可以看出, 规格是0.8 mm×11 mm的圆钉已经是非常小的金属连接件了, 检测距离在0.5 cm, 同时可以看出金属连接件越大, 检测距离越大。
从对废弃木材金属连接件初步定位实验数据可以看出, 对于只有一个金属连接件检测传感器有金属连接件接近时, 能够准确定位;当紧邻的两个传感器都有金属连接件靠近, 两个通道也能够正确地检测到金属连接件;但是当有金属连接件位于两个传感器之间时, 两个通道也都显示检测到金属连接件, 这种情况就不能区分是有两个金属连接件靠近两个传感器还是有一个金属连接件位于两个传感器中间, 也是检测系统需要进行继续研究的情况。
5 结论
(1) 根据电磁感应原理设计了废弃木质材料金属连接件检测传感器, 包括多谐振荡电路、检测线圈、霍尔元件和差分放大与峰值检波电路, 传感器输出信号为0—5 V电压信号;
(2) 设计了一个具有8路检测功能的废弃木质材料金属连接件检测系统, 包括A/D模数转换、显示报警和通过RS232与PC机实时通信功能, 论文给出了详细的电路原理图和下位机软件流程图;
(3) 废弃木质材料金属连接件检测系统能够可以检测直径大于0.8 mm的金属连接件, 且检测距离达到了0.5 cm;并且能够通过8路检测传感器的位置初步确定金属连接件在废弃木质材料中的位置, 能够满足废弃木质材料综合再利用先期处理要求;
(4) 对两通道都显示检测到金属连接件的情况, 目前系统还不能区分是两个传感器都有金属连接件靠近还是只有一个金属连接件位于两个检测传感器之间, 同时本文设计的传感器只能检测铁磁性材料的连接件, 不能检测所有连接件, 也不能检测非铁磁性金属连接件, 也是系统需要改进之处。
(5) 基于电磁感应原理的废弃木质材料金属连接件检测系统只需要价格低廉的电子元器件, 研制成本很低, 与基于X射线的废弃木质材料连接件相比性能价格比高。
参考文献
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木质素生物炼制研究进展 篇9
随着化石能源的日益紧张,开发生物化工资源和生物能源成为社会经济可持续发展的需求。木质素是一种复杂的三维网状酚类天然高分子聚合物,广泛存在于高等植物细胞中,为针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本组成之一,其基本结构如图1所示。木质素占木质纤维素干重的15%~30%,是自然界第二大丰富的可再生碳源[1]。目前,木质素主要来源于传统制浆和造纸工业,但随着纤维素乙醇工业的发展,预期将会产生更多的木质素。木质素因其独特的组成结构,极具利用价值,特别是在能源、高分子材料和精细化学品等方面[2]。但是,目前木质素多被用于简单的燃烧供热[3]或生产低附加值产品[4],这大大降低了木质素的使用价值,故木质素的高值化利用成为当前木质纤维素研究的热点[5]。
木质素利用首先涉及木质素的降解。木质素的降解方法可以概括为物理法、化学法和生物法。严格意义上讲,单纯的物理手段很难将木素降解成很小的分子,它往往要和化学方法结合使用,为化学法提供高温、高压、高能等反应环境,加速化学反应的进行。因为物理法和化学法断裂木素的化学键没有特异性,所以会产生多种分子,这些产物分子在高温、高压、高能的环境中会继续反应(如重聚、衍生等),因此物理化学法得到的反应物中分子种类较多,故反应过程的可控性较差,这大大限制了木质素的利用。与物理和化学法相比较,生物法降解木质素具有特异性、反应过程可控、环境友好等特点,而且利用生物代谢途径可以将木质素降解产物进一步转化为各种化学品,所以生物法转化木质素有很大的潜在利用价值[6]。本文着重介绍了微生物的木质素降解代谢途径及代谢途径中涉及到的木质素降解酶,并报告了木质素生物炼制生产生物基化学品的思路及研究进展。
1 木质素降解酶及芳香族化合物的胞内代谢途径
1.1 木质素降解酶的研究进展
在自然环境中,木质素可以由真菌、细菌、放线菌等组成的微生物群落完全降解,最终产生CO2和H2O,维持地球上的碳平衡[7]。微生物降解木质素的本质是酶对木质素的降解,木质素的降解酶系统可以划分为两大类,一类是依赖于自由基的木质素降解酶,另一大类是不依赖于自由基的木素降解酶(表1)。依赖于自由基的木质素降解酶主要包括漆酶(Lac)(EC 1.10.3.2)、过氧化物酶(LiP,EC 1.11.1.14)、锰过氧化物酶(MnP,EC 1.11.1.13)和多功能过氧化物酶(VP,EC 1.11.1.16)等,依赖于自由基的木质素降解酶类已经有较多的文献综述进行了总结[8],本文主要对不依赖于自由基的木质素降解酶中的β-醚酶研究进展进行介绍。
木质素的结构单元通过不同的化学键连接在一起,形成了复杂的高聚物。在木质素连接键中,比例最高的是β-O-4键,其在木质素连接键中所占比例为40%~60%,因此,如果能够找到一种高效水解木质素β-O-4键的酶,那么就能够利用酶法高效降解天然木质素,制备低分子量、高附加值的木质素及其衍生物,因此寻找β-O-4键降解酶,成为酶法利用木质素研究的关键问题之一[23,24,25,26]。β-O-4键的水解酶又被称为β-O-4醚酶或者β-醚酶。到目前为止,鞘脂杆菌SYK-6(Sphingobiumsp.SYK-6)中的β-醚酶研究最为系统,研究结果显示,Sphingobium sp.SYK-6降解模型化合物需要一系列酶,包括脱氢酶(ligD)(将模型化合物α位羟基转化为酮基)、醚酶(ligF)(利用GSH进行亲核攻击,断裂β-醚键)、GSH水解酶(ligG)(水解掉底物上结合的谷胱甘肽)(见图2),从图2可以看出,醚酶在该酶系中处于核心位置,在它的催化下,β-O-4键发生断裂。表2为迄今发现的β醚酶汇总列表。
注:MPHPVα-(2-甲氧基苯氧基)-β-羟基香草酮;GVGβ-愈创木基-α-藜芦基乙酮;GVEβ-愈创木基-α-藜芦基乙酮;2,6-MP-VGβ-(2,6-甲氧基苯氧基)-α-藜芦基甘油酮;3,5-MP-VGβ-(3,5-甲氧基苯氧基)-α-藜芦基甘油酮;MUAVα-O-(β-甲基伞酮)香草乙酮;DHP-MUAV合成木质素(松柏醇和MUAV脱氢聚合物);GSα-(4-O-甲氧基)-愈创木基甘油酮-β-(1′-甲酰)-紫丁香基乙醚;SSα-(4-O-甲氧基)-紫丁香基甘油酮-β-(1′-甲酰)-紫丁香基乙醚Note:MPHPVα-(2-Methoxyphenoxy)-β-hydroxypropiovanillone;GVGβ-guaiacyl-α-veratrylethanone;GVEβ-guaiacyl-α-vera-trylethanone;2,6-MP-VGβ-(2,6-methoxyphenoxy)-α-veratrylglycerone;3,5-MP-VGβ-(3,5-methoxyphenoxy)-α-veratrylglyc-erone;MUAVα-O-(β-methylumbelliferyl)acetovanillone;DHP-MUAV Fluorescently labeled synthetic lignin;GSα-(4-O-Me)-guaiacylglycerone-β-(1′-formyl)-syringyl ether;SSα-(4-O-Me)-syringylglycerone-β-(1′-formyl)-syringyl ether
目前,β-醚酶水解木质素主要利用二聚体模型化合物作为底物:不同来源的醚酶对于不同底物的活性存在较大差异,即存在底物特异性;所有已鉴别出来的细菌β-醚酶都依赖于谷胱甘肽(GSH)水解β-O-4键,且断裂芳香醚键时存在手性选择,LigE、LigP、LigE-NS和LigE-NA只能接受R型手性的底物,而ligF、LigF-NS、LigF-NA和NaLigF2则仅接受S型手性的底物,故一般认为,ligF及其序列类似物仅仅能水解S型底物,而LigE则仅利用R型底物;这些酶在20~30°C之间表现出很高的酶活,pH值最适范围为8.5~10,LigE、LigF和LigF-NA有较好的耐热性,直到60°C仍能检测到酶活性[31];到目前为止,在细菌中没有发现能够水解模型化合物α位是羟基的醚酶,这说明了β-醚酶水解模型化合物依赖α位的羰基;β-醚酶的水解底物仅限于芳香醚化合物及其衍生物,如果二聚体芳香醚底物的一个芳香基被替换为烷基,则所有的醚酶都不能水解β-O-4键[32]。这些研究结果说明,醚酶的蛋白空间结构对其催化效率有显著的影响,也说明合理地设计蛋白质的空间结构将有助于提高酶的催化效率。
除了上面说的这些细菌β-醚酶外,曾经从丝状真菌Chaetomiumsp.2BW-1中分离出来一种分泌到胞外的β-醚酶,该酶是目前发现的唯一一个来自真菌的β-醚酶;不同于来自细菌的β-醚酶(ligF、ligE、ligP),来自真菌的β-醚酶不需要谷胱甘肽(GSH)就能够断裂α位是羟基的β-O-4芳香醚化合物,利用guaiacylglycerol-β-O-guaiacyl ether(GOG)作为底物研究该酶的催化机制,表明它利用2分子水攻击α和β位的碳原子,通过形成一个甲基醌的中间产物,使β-醚键发生断裂,β-醚酶还可以断裂一些合成木质素中的β醚键。但是,这个酶的基因和蛋白质序列在文章中并没有报道,且到目前为止,也再没有关于该酶或其相似酶的研究报道,这说明这个酶在自然界很稀有,较难发现[33]。
1.2 芳香族化合物胞内代谢途径
在自然界中,木质素的完全降解过程是土壤微生物的共同作用。高分子量的木质素首先被胞外酶分解成低分子量芳香族化合物,随后胞内酶将低分子量芳香族化合物代谢为中间平台化合物(原儿茶酸或儿茶酚),中间平台化合物开环进入三羧酸循环,最终彻底降解为二氧化碳和水。木质素生物炼制就是模拟木质素的生物降解过程,利用降解菌株中的代谢通道,将木质素特别是其降解得到的复杂低分子量化合物转化为具有高附加值的化学品。表3总结了木质素降解细菌中芳香族化合物的降解途径,主要包括芳基醚、联苯、苯基香豆烷、松脂醇、阿魏酸、原儿茶酸和没食子酸的代谢路径。
β-芳基醚木质素二聚物通过图3所示的途径进行分解代谢。β-芳基醚的α-羟基基团被依赖NAD的脱氢酶LigD催化氧化为相应的酮基,然后新的依赖谷胱甘肽的β-乙醚酶催化乙醚键裂解,这些酶隶属于谷胱甘肽转移酶大家族。LigE和LigF在还原型谷胱甘肽存在下催化有两个不同的对映体的芳基醚底物,产生β-硫醚中间物,LigG催化从β-硫醚中间物上脱除谷胱甘肽,如图所示。酮基产物接下来被代谢为香草酸,β-羟基氧化变为羧酸,进一步发生C-C裂解反应,进入脂肪酸β-氧化。
联苯降解途径是:首先氧化联苯为2,3-二羟基联苯,然后氧化间位裂解。如图4所示,一个不依赖血红素铁的脱甲基酶LigX催化一个甲氧基的脱甲基化。LigX催化的产物接下来作为底物进行氧化间位裂解,这个过程由外二醇双氧化酶LigZ催化,这个环分裂产物进一步被C-C水解酶LigY断裂,形成5-羧基香草酸(5-carboxyvanillic acid)和4-羧基-2-羟基戊二烯酸(4-carboxy-2-hydroxypentadienoic acid)。已经确认在菌株S.paucimobilisSYK-6中,两个脱羧酶LigW和LigW2可以转化5-羧基香草酸(5-carboxyvanillic acid)变为中间反应物香草酸(the central intermediate vanillic acid)。LigY催化裂解的副产品有4-羧基-2-羟基戊二烯酸(4-carboxy-2-hydroxypentadienoic acid),可能水化形成4-羟基-4-甲基-2-酮戊二酸(4-hydroxy-4-methyl-2-oxoglutarate),在鞘脂杆菌SYK-6(Sphingobiumsp.SYK-6)中已经确定存在一种醛缩酶可以催化这一步的反应,在假单胞菌NGJ1(Pseudomonas ochraceaeNGJ1)中的醛缩酶可以继续催化裂解产生两分子的丙酮酸[35]。
在白腐菌(P.chysosporium)中,二芳基丙烷通过Cα-Cβ键氧化断裂产生芳香族的醛类产物进行降解,如图5所示。木质素对称二苯代乙烯的代谢目前已经被研究得比较完善,木质素对称二苯代乙烯双加氧酶是一个不依赖于血红素铁的双加氧酶,可以催化木质素对称二苯代乙烯的氧化降解产生两分子香兰素。木质素对称二苯代乙烯双加氧酶的同系物主要存在于放线菌、α-变形菌、γ-变形菌和蓝藻细菌中[36]。
苯基香豆烷(phenylcoumarane)化合物的降解主要存在于菌株黄孢原毛平革菌(Phanerochaetechrysposporium)和腐皮镰孢菌(Fusariumsolani)中。如图6所示,白腐真菌降解烷基化的苯基香豆烷phenylcoumarane的过程首先是侧链的氧化,氧化杂环变为呋喃,最后Cα-Cβ键氧化断裂。丝状真菌腐皮镰孢霉菌(Fusariumsolani M-13-1)降解苯基香豆烷通过直接进行Cα-Cβ键的氧化生成乙酰基香草酮。
木质纤维素中的重要酚类化合物是阿魏酸,阿魏酸与半纤维素酯键连接在一起,真菌和细菌均通过酯酶降解阿魏酸。细菌通过两个代谢途径降解阿魏酸,如图7所示。在鞘脂杆菌(S.paucimobilis SYK-6)菌株中,阿魏酸通过阿魏酰-CoA合成酶FerA转化为阿魏酰-CoA,然后通过阿魏酰-CoA水合酶/裂解酶FerB转化为香草醛和乙酰CoA。
丁香酸的一个甲基被DesA(丁香酸脱甲基酶)脱掉转化为3-甲基没食子酸(3MGA),3MGA可以直接开环降解,也可以进一步脱甲基转化为没食子酸,然后经过没食子酸开环进入原儿茶酸4,5开环途径,如图8所示,木质素代谢产生的多种芳香族化合物在菌体内代谢都要经过一个共同的平台化合物———原儿茶酸。原儿茶酸能够被很多土壤细菌通过氧化开环的方式降解,包括直接裂解途径和间接裂解途径两种。原儿茶酸3,4-双加氧酶protocatechuate3,4-dioxygenase的家族成员在放线菌和变形菌中分布广泛,然而原儿茶酸4,5-加双氧酶(LigAB)的同家族成员分布比较窄,仅存在于变形菌中。原儿茶酸3,4-加双氧酶催化原儿茶酸内裂解产生粘糠酸,进而通过β-酮-己二酸途径或者是直接裂解途径进行代谢。原儿茶酸的氧化开环降解利用不依赖血红素铁的邻苯二酚双加氧酶(catechol dioxygenase enzymes)。已经发现两种类型的氧化降解反应:依赖iron(Ⅱ)的双加氧酶反应,依赖iron(Ⅲ)的双加氧酶反应;原儿茶酸4,5-加双氧酶催化反应得到的主要产物是4-羧基-2-羟基-粘糠酸半醛(4-carboxy-2-hydroxy-muconate semialdehyde(CHMS)),CHMS脱氢酶(LigC)催化CHMS的氧化,生成2-吡喃酮-4,6-二羧酸(2-pyrone-4,6-dicarboxylate(PDC)),LigI水解该物质。
鞘脂杆菌SYK-6(S.paucimobilis SYK-6)菌株能够通过三取代没食子酸和3-甲基-没食子酸(trisubstitutedgallic acid and 3-methyl-gallic acid)的降解途径来降解紫丁香基木质素模式化合物,降解过程分别由邻苯二酚双加氧酶DesB和DesZ催化,这两个酶都是依赖iron(Ⅱ)的双加氧酶,如图8所示。木质素在细菌内的代谢途径以及降解酶的深入研究,为木质素的生物炼制提供了重要的理论基础,对木质素的生物转化具有重要的指导意义。
2 木质素生物基化学品的研究进展
生物法炼制木质素的思路主要模拟了生物降解木质素的过程,第一步用真菌或化学的方法将高分子木质素降解为可胞内利用的低分子化合物,第二步利用可代谢低分子量木质素的细菌菌株,将低分子量木质素混合物通过生物代谢途径进行加工修饰获得目的产物。一般可降解木质素的细菌中所含的木质素降解酶种类繁多,可以通过改造菌株代谢途径定向生产生物基产品。
己二酸是应用最广泛的双羧酸化学品,Vardon等[63]成功利用木质素生产了粘康酸并转化为己二酸。研究第一步碱处理,解聚木质素,生产出富含芳香族化合物的浸提液,浸提液在工程菌恶臭假单胞菌KT2440(Pseudomonas putidaKT2440)中经过原儿茶酸、儿茶酚等中间代谢产物,最终得到粘康酸。P.putidaKT2440利用富含木质素降解产物的粗提液,经过24h发酵可生产得到0.7g·L-1的粘康酸;第二步利用高活性催化剂Pd/C氢化粘康酸产生己二酸,通过控制反应条件(24℃,24bar,酒精溶剂),转化率可高达97%。
不透明红球菌R.opacus DSM 1069和PD630菌株能够利用木质素模型化合物作为唯一碳源进行生长,将模型化合物转变为三酰基甘油。菌株利用4-羟基苯甲酸和香草酸作为唯一碳源,首先代谢二者生成中间代谢产物原儿茶酸,进一步经过原儿茶酸开环途径进入TCA循环,构建代谢途径将主要代谢流引向脂肪酸代谢途径,结果显示,菌体富集了大量油脂。摇瓶培养实验最终获得的三酰基甘油可得到超过自身重量20%的油脂类产物。通过酯交换反应提取油脂并利用脂肪酸甲酯分析法表明,细胞内积累的油脂产物是生物柴油的组分[64]。
Linger等[65]成功利用碱降解木质素生产了高附加值化学品聚羟基脂肪酸(polyhydroxyalkanoates,PHA)。实验首先验证了木质素降解物中常见的芳香族化合物(对香豆酸、阿魏酸)能在Pseudomonasputida KT2440中经过原儿茶酸代谢通路产生PHA,经过48h发酵,PHA产量分别可达到0.16g·L-1、0.17g·L-1,并验证了两种模型化合物混合发酵,PHA产量达到0.15g·L-1。随后,直接利用木质素降解物作为单一碳源发酵48h,PHA产量达到0.25g·L-1。
在自然界中,很多需氧的微生物通过儿茶酚和原儿茶酸的代谢途径来降解木质素衍生的芳香族化合物。参与儿茶酚和原儿茶酚开环代谢途径的酶已经明确,可通过基因工程的方法改造菌体内的代谢途径流向,生产具有工业价值的目标产物。以苯甲酸和对香豆酸为单一碳源,利用基因工程手段改造P.putidaKT2440,构建生产丙酮酸和乳酸的重组菌株CJ115,代谢途径得到第一个目标产物为丙酮酸,丙酮酸经进一步有氧氧化可得到L-型乳酸,产量可以达到41.1±2.6%(wt/wt)[66]。
3 展望
改性蚁酸木质素的制备与应用 篇10
本工作以加拿大一枝黄花茎杆为原料提取蚁酸木质素, 并采用氧化或接枝复合的方法对蚁酸木质素进行改性, 采用FTIR和SEM对产物进行了表征, 研究了蚁酸木质素改性产物对模拟亚甲基蓝废水的处理效果。
1 实验部分
1.1 试剂和仪器
甲酸、盐酸、H2O2、NaOH、过硫酸钾、丙烯酰胺、N, N′–二甲基双丙烯酰胺:分析纯;高纯N2。
DF101–S型集热式恒温加热磁力搅拌器:上海飞云生物科技有限公司;WFZ UV–2000型紫外–可见分光光度计:上海棱光技术有限公司;BRUKER TENSOR27型FTIR仪:北京畅拓科技有限公司;JSM–5600 LV型SEM:日本电子株式会社。
1.2 蚁酸木质素的提取
称取5 g加拿大一枝黄花茎杆于250 mL锥形瓶中, 加入60 mL质量分数88%的甲酸和1.5 mL质量分数37%的盐酸, 在磁力搅拌加热器中, 85℃、转速为400 r/min的条件下, 反应2.5 h。反应结束后抽滤, 收集滤液进行减压蒸馏, 回收甲酸和盐酸的混合液。减压蒸馏后的溶液加水, 析出蚁酸木质素, 离心分离, 于50℃干燥, 得到蚁酸木质素。
1.3 蚁酸木质素的改性
氧化改性:取一定量的蚁酸木质素、蒸馏水置于锥形瓶中, 加入适量NaOH溶液调节pH为10, 搅拌条件下恒温50℃, 加入一定量的H2O2, 反应2h, 得到蚁酸木质素氧化产物。
接枝复合改性:取一定量的蚁酸木质素、丙烯酰胺、蒸馏水置于四口瓶中, 在N2保护下于50℃搅拌30 min, 再加入适量N, N′–二甲基双丙烯酰胺和过硫酸钾, 继续在N2保护下于70℃反应至爬杆现象出现, 70℃下静置24 h, 将所得产物在50℃的真空干燥箱中烘干至恒重, 得到蚁酸木质素接枝复合改性产物。
1.4 吸附实验
分别取一定量的蚁酸木质素改性产物, 加入到50 mL质量浓度为50 mg/L的模拟亚甲基蓝废水中, 吸附温度控制在20℃, 调节废水pH为7, 考察蚁酸木质素改性产物对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的变化情况;其他条件不变, 在各自的吸附平衡时间下, 考察废水pH对吸附量的影响, 得到吸附时最佳的废水pH;在20℃, 选择最佳吸附pH, 在各自的吸附平衡时间下, 考察改性材料加入量对处理效果的影响。
1.5 表征方法
采用FTIR和SEM对蚁酸木质素及其改性产物进行表征。
2 结果与讨论
2.1 改性蚁酸木质素的表征
2.1.1 蚁酸木质素及其改性产物的FTIR谱图
蚁酸木质素及其改性产物的FTIR谱图见图1。由图1可见, 蚁酸木质素在2 933 cm-1处的较强特征吸收峰在接枝复合改性产物中被—CONH的强吸收峰掩盖, 在1 639 cm-1右侧出现了伸缩振动吸收峰, 在1 630 cm-1附近出现了N—H弯曲振动吸收峰, 在1 384 cm-1右侧出现了C—N伸缩振动吸收峰, 在1 112 cm-1左侧出现了强而宽的醚键吸收峰, 从分析结果可知, 接枝复合改性产物中存在—CONH的接枝复合链, 说明接枝复合改性成功。由图1还可见, 氧化改性产物基本保持了蚁酸木质素原来的吸收峰, 但吸收峰的强弱发生了较大的变化。
a蚁酸木质素;b接枝复合改性产物;c氧化改性产物
2.1.2 蚁酸木质素及其改性产物的SEM照片
蚁酸木质素及其改性产物的SEM照片见图2。
a蚁酸木质素;b接枝复合改性产物;c氧化改性产物
由图2可见:蚁酸木质素的表面结构比较松散;接枝复合改性产物的接枝复合短链使木质素表面凝聚起来, 增强了其储存污染物的能力;氧化改性产物的表面开裂, 可以吸收更多的污染物。
2.2 废水处理效果
2.2.1 蚁酸木质素改性产物对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的变化情况
蚁酸木质素改性产物对亚甲基蓝的吸附量随吸附时间的变化情况见图3。由图3可见:接枝复合改性产物对亚甲基蓝的吸附量快速增加, 吸附4 h时达到吸附平衡, 平衡吸附量为4.40 mg/g;氧化改性产物对亚甲基蓝的吸附量增加缓慢, 吸附12 h时才能达到吸附平衡, 平衡吸附量为2.70 mg/g。
●接枝复合改性产物;■氧化改性产物
2.2.2 废水p H对亚甲基蓝吸附量的影响
在接枝复合改性产物吸附时间为4 h、氧化改性产物吸附时间为12 h的条件下, 废水p H对亚甲基蓝吸附量的影响见图4。由图4可见:对于接枝复合改性产物, 废水pH为7时亚甲基蓝吸附量最大, 废水pH为7~10时的亚甲基蓝吸附量大于废水pH为2~6时, 废水pH大于等于12时接枝复合改性产物会发生降解, 亚甲基蓝吸附量明显下降;对于氧化改性产物, 随废水pH升高, 亚甲基蓝吸附量逐渐增大, 在废水pH约为10时亚甲基蓝吸附量最大, 碱性条件下的亚甲基蓝吸附量大于酸性条件下。这是因为在碱性条件下, 改性产物表面带有负电性, 而亚甲基蓝为阳离子染料。
●接枝复合改性产物;■氧化改性产物
2.2.3 改性产物加入量对废水处理效果的影响
采用接枝复合改性产物, 在废水pH为7、吸附时间为4 h的条件下处理废水, 采用氧化改性产物, 在废水p H为10、吸附时间为12 h的条件下处理废水, 改性产物加入量对废水处理效果的影响见图5。由图5可见:随着改性产物加入量的增加, 两种改性产物的亚甲基蓝吸附量均减小, 接枝复合改性产物对亚甲基蓝的最大吸附量为10.17 mg/g, 氧化改性产物对亚甲基蓝的最大吸附量为5.42 mg/g;随着改性产物加入量的增加, 两种改性产物的亚甲基蓝去除率均增大, 当两种改性产物加入量均为22mg/m L时, 亚甲基蓝去除率不再增大, 此时接枝复合改性产物的亚甲基蓝去除率为90.94%, 氧化改性产物的亚甲基蓝去除率为81.93%, 亚甲基蓝去除效果均较佳。
亚甲基蓝吸附量:●接枝复合改性产物;■氧化改性产物亚甲基蓝去除率:▲接枝复合改性产物;◆氧化改性产物
2.2.4 废水流出体积对废水中亚甲基蓝质量浓度的影响
废水流出体积对废水中亚甲基蓝质量浓度的影响见图6。由图6可见:在废水处理的初始阶段, 随着废水流出体积的增大, 亚甲基蓝质量浓度迅速下降;当废水流出体积为50 mL时, 亚甲基蓝质量浓度最低, 为5.79 mg/L;当废水流出体积为60~100mL时, 亚甲基蓝质量浓度呈增加趋势, 但有波动;当废水流出体积为100~300 mL时, 亚甲基蓝质量浓度迅速增加;当废水流出体积大于300 mL, 亚甲基蓝质量浓度基本不再变化, 维持在50 mg/L左右。
3 结论
a) 采用加拿大一枝黄花茎杆为原料提取蚁酸木质素, 并采用氧化或接枝复合的方法对蚁酸木质素进行改性。接枝复合改性产物中存在—CONH的接枝复合链, 接枝复合改性成功;氧化改性产物基本保持了蚁酸木质素原来的吸收峰, 但吸收峰的强弱发生了较大的变化。
b) 采用接枝复合改性产物处理初始质量浓度为50 mg/L的亚甲基蓝废水的最佳工艺条件为:废水pH 7, 吸附时间4 h, 改性产物加入量22 mg/mL, 此时亚甲基蓝去除率为90.94%。采用氧化改性产物处理亚甲基蓝废水的最佳工艺条件为:废水pH10, 吸附时间12 h, 改性产物加入量22 mg/mL, 此时亚甲基蓝去除率为81.93%。
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