天然高分子基新材料丛书--木质素化学及改性材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄进 等 著

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出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122199669

商品编码：15539699603

包装：精装

出版时间：2014-08-01

基本信息

书名：天然高分子基新材料丛书--木质素化学及改性材料

：88.00元

作者：黄进 等

出版社：化学工业出版社

出版日期：2014-08-01

ISBN：9787122199669

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：12k

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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木质素是自然界恩赐给人类的宝贵资源，属于天然高分子材料，其存在量仅次于纤维素和甲壳素，但至今没有被广泛利用，非但造成资源的浪费，还造成了环境污染。本书不仅阐述了木质素的来源分类、在材料领域的应用以及其发展的意义和前景。而且重点论述了木质素的结构和物理化学性能，并总结了木质素材料的构建方案以及其改性材料的应该，*后从环境保护角度介绍了木质素的生物降解，内容精辟经典。《天然高分子基新材料》丛书由天然高分子基新材料领域院士、长江学者核心专家团队撰写。丛书共包括如下10个分册，建议您一并关注：《聚乳酸》 《木质素化学及改性材料》《多糖及其改性材料》 《大豆蛋白质科学与材料》《微生物聚羟基脂肪酸酯》《天然橡胶及生物基弹性体》《纤维素科学与材料》 《蚕丝、蜘蛛丝及其丝蛋白》《淀粉基新材料》 《甲壳素/壳聚糖材料及应用》

内容提要

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本书为《天然高分子基新材料》丛书之一，全面系统地论述了木质素的结构、物理和化学改性技术以及在化学品、材料等领域的应用，既回顾了木质素化学及改性材料的发展史，阐述了木质素研究应用的近进展和当前热点，也展望了木质素在材料领域高值应用的发展方向。本书内容包含了与木质素研究开发相关的高分子化学和物理以及材料科学的基本理论和技术，汇总了木质素化学及改性材料方面突出的*实例，涉及木质素在材料、石油化工、日用、医药、农业等诸多领域的实际应用。本书适合高分子化学与物理、高分子材料与工程、生物质科学与工程、天然高分子科学、农林资源高值转化利用等专业的本科生、研究生、教师及相关科技人员参考。

目录

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第1章 绪论 1.1 木质素化学的发展历程 1.2 木质素改性材料和化学品的研究现状 1.3 木质素在材料领域高值利用的展望 参考文献第2章 木质素的结构和物理性质 2.1 木质素的化学结构 2.1.1 木质素的元素组成 2.1.2 木质素的官能基团 2.1.3 结构单元间的连接 2.1.4 木质素的结构模型 2.2 木质素的高分子性质 2.2.1 分子量及其分布 2.2.2 分子形状及超分子特征 2.2.3 木质素的缔合特性 2.3 木质素的其他物理性质 2.3.1 表观物理性质 2.3.2 溶解性 2.3.3 热学性质 参考文献第3章 木质素的化学改性 3.1 木质素的衍生化 3.1.1 羟甲基化改性 3.1.2 胺甲基化改性 3.1.3 烷基化改性 3.1.4 季铵盐改性 3.2 木质素的接枝共聚 3.2.1 引发剂引发自由基聚合 3.2.2 辐射引发聚合 3.2.3 酶催化聚合 3.2.4 木质素的缩聚 3.3 木质素的降解 3.3.1 消除反应 3.3.2 亲核取代 3.3.3 氧化降解 3.3.4 还原降解 3.3.5 硫代酸解 3.3.6 其他降解反应 参考文献第4章 木质素化学品及应用 4.1 木质素的主要化学品 4.1.1 木质素表面活性剂 4.1.2 木质素絮凝剂 4.1.3 木质素降解的化学品 4.2 木质素化学品的应用 4.2.1 油田化学的应用 4.2.2 煤炭工业的应用 4.2.3 轻工业领域的应用 4.2.4 建材工业的应用 4.2.5 农业领域的应用 4.2.6 医药领域的应用 参考文献第5章 木质素改性热塑性材料 5.1 木质素改性热塑性材料的制备方法 5.1.1 挤出成型 5.1.2 模压成型 5.1.3 注射成型 5.1.4 吹塑成型 5.1.5 流延成型 5.2 木质素改性热塑性合成高分子材料 5.2.1 木质素改性聚酯材料 5.2.2 木质素改性聚烯烃材料 5.3 木质素改性热塑性天然高分子材料 5.3.1 木质素改性淀粉材料 5.3.2 木质素改性蛋白质材料 参考文献第6章 木质素改性热固性材料 6.1 木质素改性聚氨酯和水性聚氨酯 6.1.1 木质素改性聚氨酯及水性聚氨酯的制备方法 6.1.2 木质素改性聚氨酯及水性聚氨酯的结构与性能 6.2 木质素改性酚醛树脂 6.2.1 木质素改性酚醛树脂的制备方法 6.2.2 木质素改性酚醛树脂的结构与性能 6.3 木质素改性环氧树脂 6.3.1 木质素改性环氧树脂的制备方法 6.3.2 木质素改性环氧树脂的结构与性能 参考文献第7章 木质素改性材料的制品及应用 7.1 木质素填充改性橡胶 7.2 木质素改性工程塑料 7.3 木质素改性胶黏剂 7.4 木质素改性纤维 7.5 木质素改性纳米纤维 7.6 木质素改性薄膜材料 7.7 木质素改性发泡材料 7.8 木质素改性水凝胶 7.9 木质素改性材料作为前驱体制备炭材料 参考文献第8章 木质素改性材料的结构表征和性能评价 8.1 木质素改性材料的相容性 8.1.1 木质素与基质相容性的研究 8.1.2 木质素改性材料相互作用的研究 8.1.3 木质素对基质微相分离结构影响的研究 8.2 木质素改性材料的结晶行为 8.2.1 木质素改性材料晶体结构的研究 8.2.2 木质素改性材料结晶动力学的研究 8.3 木质素改性材料的网络结构 8.3.1 溶胀法测定交联密度 8.3.2 间接反映网络结构的研究方法 8.4 木质素改性材料的形态显微观测 8.4.1 木质素改性发泡材料形貌的观测 8.4.2 木质素改性纤维和纳米纤维的形貌观测 8.4.3 木质素改性材料微相结构观测 8.4.4 木质素改性材料的断面形貌观测 8.5 木质素改性材料的性能评价 8.5.1 木质素改性材料力学性能的评价 8.5.2 木质素改性材料热分解性能的评价 参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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天然高分子基新材料丛书——木质素化学及改性材料 （注：本简介旨在描述一本关于木质素化学及改性材料的专业书籍，内容将集中于该领域的核心知识、研究进展与应用前景，不包含任何其他主题。） --- 图书简介 《天然高分子基新材料丛书——木质素化学及改性材料》 是一部深入剖析木质素这一地球上储量最丰富的可再生芳香族聚合物的专著。本书系统梳理了木质素的结构、来源、提取、分离、化学转化及其在新型功能材料开发中的应用潜力，旨在为化学、材料科学、生物质能源及高分子工程等领域的研究人员、工程师和高级学生提供全面而深入的参考资料。 本书立足于当前全球对可持续发展和生物质资源高效利用的迫切需求，将木质素从传统的副产品地位提升至高价值化学品和先进材料的前体地位。全书内容结构严谨，逻辑清晰，理论深度与工程实践紧密结合。 第一部分：木质素的结构、来源与提取 本书首先聚焦于木质素的基础科学。 1.1 木质素的分子结构与多样性： 详细阐述了木质素复杂的三维交联网络结构，重点解析了其核心单体单元——对香豆醇基、丁香基和愈创木基单元（p-, s-, g-单元）的化学特征、联结方式（如β-O-4、β-5、β-β等键型）及其在不同植物组织（如硬木、软木、草本植物）中的含量差异。讨论了现代分析技术，如二维核磁共振（2D NMR）、质谱（MS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）如何用于精确解析复杂木质素的化学拓扑结构。 1.2 木质素的生物合成途径： 追溯木质素在植物体内的生物合成路径，涵盖了苯丙烷途径的关键酶促反应，为理解和调控木质素的结构提供生化基础。 1.3 木质素的工业来源与分离技术： 全面对比了主要的工业制浆工艺——硫酸盐法（Kraft）、亚硫酸盐法（Sulfite）以及近年来兴起的绿色分离技术，如有机溶剂法（Organosolv）、离子液体法和酶法。重点分析了不同工艺产出的木质素（如磺酸盐木质素、黑液木质素、Organosolv木质素）在纯度、分子量分布和反应活性方面的显著差异，强调了“提取即改性”的理念。 第二部分：木质素的化学转化与解聚 本书的第二部分深入探讨了如何“解锁”木质素的高价值潜力，即选择性化学转化。 2.1 木质素的解聚化学： 详尽介绍了破坏木质素交联网络以获得小分子芳香族化合物的各种方法。这包括热解（Pyrolysis）、催化氢解（Catalytic Hydrogenolysis）、氧化裂解以及碱性热解等。特别关注了如何通过精细调控催化剂（如负载型贵金属催化剂、非贵金属催化剂和固体酸/碱催化剂）和反应条件（温度、压力、溶剂），实现对特定化学键（尤其是α-O-4键）的选择性断裂，以最大化单环芳香族化合物（如苯酚、甲氧基苯酚、邻苯二甲酸衍生物）的产率和选择性。 2.2 木质素的官能团修饰： 探讨了在不破坏核心骨架的前提下，对木质素上存在的酚羟基、脂肪族羟基和甲氧基进行选择性化学修饰的策略。内容涵盖醚化、酯化、羟基自由基捕获反应（如烷基化、羟基化）等，这些修饰是提升木质素在传统高分子体系中相容性和反应性的关键步骤。 2.3 木质素的高级平台化合物： 总结了从木质素中提取或合成的关键平台分子，如香草酸、阿魏酸、儿茶酚以及新型生物基苯乙烯类单体，并探讨了这些化合物向更高附加值化学品（如精细化学品、医药中间体）转化的潜力。 第三部分：木质素基新型功能材料的开发 本书的第三部分是关于应用导向的创新材料设计与合成。 3.1 木质素基热固性树脂与复合材料： 论述了如何利用木质素的天然交联特性和高反应活性，替代传统石油基树脂，如酚醛树脂（PF）、环氧树脂（EP）和聚氨酯（PU）。重点分析了木质素作为酚醛树脂的活性填料或替代单体的反应机理、固化动力学，以及由此带来的阻燃性、热稳定性提升。 3.2 木质素基热塑性聚合物： 探讨了通过化学改性提高木质素的线型化程度和分子量分布的可控性，从而将其兼容到聚乳酸（PLA）、聚乙烯醇（PVA）等可降解塑料中，开发高性能生物基/可降解复合材料。 3.3 能源存储与环境应用材料： 详细介绍了木质素在先进功能材料领域的创新应用，包括： 碳材料前体： 将木质素热解转化为高比表面积的碳材料，用于超级电容器电极、燃料电池双极板或锂离子电池负极材料，分析了其氮/氧掺杂效应和孔结构控制。 吸附剂与分离膜： 基于木质素的天然芳香族结构，设计用于重金属离子或有机污染物高效吸附的材料，以及制备具有选择透过性的木质素基膜用于水处理和气体分离。 3.4 木质素基生物活性材料： 涉及木质素因其天然的抗氧化性和抗微生物特性，在医药辅料、生物涂层和功能性包装材料中的应用研究。 总结与展望 本书最后对木质素化学与材料领域的前沿挑战和未来发展方向进行了展望，强调了提高木质素转化选择性、实现过程集成化与规模化生产的重要性。本书内容全面、技术前沿，是木质素资源化利用领域不可或缺的工具书。

评分☆☆☆☆☆

从可持续发展和环境科学的视角来看，这本书的价值在于它如何引导我们走向一个更绿色的未来。我非常关注其中关于“绿色化学”原则在天然高分子改性中的应用。书中是否强调了使用环境友好型溶剂（如离子液体或超临界流体）进行改性？在后处理过程中，是否考虑了“原子经济性”，最大限度地减少废物产生？此外，对于这些材料的生命周期评估（LCA），书中是否有初步的探讨或数据支撑？例如，与传统材料相比，它们在生产、使用到最终降解的全过程中，碳足迹和生态毒性如何？我希望看到的不仅仅是如何“制造”新材料，更是如何负责任地“创造”它们，确保这些所谓的“天然”新材料，在整个生命周期中都真正符合可持续性的定义。

评分☆☆☆☆☆

这套《天然高分子基新材料丛书》的书名光是看着就觉得沉甸甸的，充满了科学的厚重感。我一直对那些取自自然界，又能在现代科技中大放异彩的材料特别着迷。想象一下，那些古老而坚韧的生物大分子，经过现代化学的巧妙雕琢，变成能够解决当下诸多环境和能源挑战的新兴材料，这过程本身就充满了诗意。我特别期待看到书中对这些天然高分子材料的结构-性能关系的深入剖析，比如纤维素晶体在不同溶剂中的行为差异，或者淀粉基水凝胶在模拟生物环境下的力学响应。如果能结合一些前沿的表征技术，比如高分辨率的透射电镜图像或者先进的核磁共振谱图来佐证理论，那就更完美了。我希望看到的不仅仅是合成的步骤，而是对材料内在机理的透彻理解，毕竟，只有吃透了原理，才能真正实现材料的创新和优化。这本书的深度和广度，应该能满足我这种既追求基础理论又渴望应用前景的读者的胃口。

评分☆☆☆☆☆

作为一个材料科学爱好者，我更倾向于从宏观性能和微观形貌的关联性来阅读这类书籍。这本书有没有提供大量的表征数据支撑？比如，经过不同改性后的材料，其热重分析（TGA）曲线、差示扫描量热法（DSC）图谱有了怎样的变化？这些变化如何对应到材料的力学性能（如拉伸强度、模量）上？更深层次地，通过X射线衍射（XRD）观察到的结晶度的变化，是否能够解释其阻隔性能的提升？我特别期待看到一些三维结构模型或高分辨TEM/SEM照片，直观地展示材料内部纳米尺度的形貌，例如纤维的分散情况、填料的界面相互作用等。这些微观细节是决定最终材料性能的“密码”，如果这本书能够清晰地解锁这些密码，对我理解材料的“黑箱”操作将是极大的帮助。

评分☆☆☆☆☆

拿到手翻阅的时候，我最关注的是它对产业化前景的描绘。理论研究固然重要，但最终，材料的价值要体现在它能否走出实验室，解决实际问题。比如，书中是否详细探讨了如何规模化制备这些天然高分子基材料，成本控制是否可行？在生物降解性和生物相容性方面，它提供的解决方案是不是真的优于传统的石油基塑料？我尤其好奇关于功能化改性的部分，如果能看到具体的案例，比如如何通过嫁接聚合或接枝共聚等手段，赋予材料抗菌、阻燃或自修复等特殊性能，那就太棒了。我期待的不是空泛的口号，而是具体的工程化指标和对比数据，这样我才能真正衡量这些新材料的竞争力。毕竟，在这个快速迭代的时代，任何新材料都得经受住市场的检验，这本书如果能给出这样的洞察，那它就不仅仅是一本学术专著，更是一份实用的产业指南。

评分☆☆☆☆☆

从一个应用化学的角度来看，我非常看重书中对反应机理和过程控制的描述。天然高分子材料的改性过程往往比合成小分子复杂得多，因为它们的结构复杂，存在大量的官能团，选择性反应的难度极大。我希望看到作者如何巧妙地利用催化剂设计或温和反应条件来实现对特定官能团的精确修饰，同时最大限度地保持天然骨架的完整性。例如，在进行酯化或醚化反应时，如何有效避免副反应的发生，如何通过精确调控反应时间、温度和溶剂体系来获得目标分子量分布和取代度的产品。如果书中能配上详细的反应动力学模型，甚至涉及到一些计算化学模拟的辅助分析，那就更显出其前沿性了。对我来说，清晰的反应路径图和详细的机理分析，是理解和复现成果的关键。