前言：

"作为地球上最丰富的农林可再生资源之一，木质素广泛存在于种子植物中，与纤维素和半纤维素构成植物的基本骨架。木质素在自然界中存在的数量非常庞大，占地球上所有非石化有机碳资源的30%，其供给量超过3.0×1011t，并以每年2.0×1010t的速度持续增长。然而，全世界每年产生(1.5～1.8）×108t工业木质素，却只有不到2%被利用，且主要以木质素磺酸盐的形式用作化工行业的添加剂，绝大部分作为廉价燃料烧掉或任意排放，不仅造成了资源的浪费，在一定程度上也造成了巨大的环境压力。

木质素的分子结构中存在芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。因此，对木质素进行改性，制备具有高附加值的木质素改性材料，并应用于农业、轻工、机电、建材、采矿、石油和环保等领域，已成为目前的研究热点。

《木质素改性材料的制备及应用》由刘明华、刘以凡在木质素改性材料方面多年的研究心得整理而成，对木质素改性材料的制备及应用做了较全面的介绍。全书共7章，包括绪论、木质素的改性、木质素表面活性剂（包括木质素水煤浆添加剂、木质素混凝土减水剂、木质素染料分散剂、木质素油田化学品、木质素陶瓷添加剂、木质素类沥青乳化剂）、木质素吸附剂、木质素絮凝剂、木质素合成树脂及其他木质素改性材料（如橡胶补强剂、肥料、土壤改良剂、植物生长调节剂、合成鞣剂及饲料添加剂）等。本书内容全面、丰富，具有较强的针对性和实用性，可供材料、化工、环境等领域的研究人员、工程技术人员和管理人员参考，也可供高等学校资源循环科学与工程、环境工程、高分子化学与物理、材料科学、化学工程及相关专业师生参阅。

由于著者的专业水平和知识储备有限，虽已尽力，但书中不足和疏漏之处仍在所难免，恳请广大读者和同仁不吝指正。

著者

2019年5月

目录：

"第1章绪论1

1.1木质素的存在1

1.1.1木质素在自然界中的分布1

1.1.2木质素在植物中的分布2

1.1.3木质素在植物细胞壁中的分布3

1.2木质素的结构3

1.2.1木质素的结构主体3

1.2.2元素组成5

1.2.3官能团6

1.2.4芳香环结构8

1.3木质素的物理性质9

1.3.1一般物理性质9

1.3.2高分子性质10

1.3.3波谱性质13

1.4木质素的化学性质15

1.4.1木质素结构单元的化学反应性能15

1.4.2显色反应15

1.4.3黏结性16

1.4.4螯合性和迟效性16

1.4.5吸附性17

1.4.6表面活性17

1.5木质素的分离提取17

1.5.1木质素的分离方法17

1.5.2植物中木质素的提取18

1.5.3纸浆中木质素的分离18

1.5.4造纸黑液中木质素的提取19

1.6木质素的测定23

1.6.1木质素总量的测定23

1.6.2木质素中羟基和羧基的测定27

1.6.3木质素中甲氧基的测定28

参考文献29

第2章木质素的改性31

2.1氧化改性31

2.1.1硝基苯氧化31

2.1.2高锰酸钾氧化32

2.1.3氧的氧化33

2.1.4臭氧氧化34

2.1.5过氧化氢氧化36

2.1.6二氧化氯氧化37

2.1.7次氯酸盐氧化37

2.1.8电化学氧化37

2.1.9光催化氧化38

2.2还原改性39

2.2.1氢解反应39

2.2.2加氢脱氧39

2.2.3加氢反应40

2.2.4综合加氢工艺41

2.3磺化改性41

2.3.1磺化42

2.3.2磺甲基化42

2.4酚化改性42

2.5胺化改性43

2.6环氧化改性44

2.7接枝共聚45

2.7.1引发剂引发聚合45

2.7.2辐射引发聚合46

2.7.3酶催化聚合46

2.8酰化改性46

2.9烷基化改性47

2.9.1羟甲基化改性47

2.9.2羟丙基化改性48

2.10聚酯化改性48

2.11缩合改性49

2.11.1木质素在碱法制浆过程中的缩合反应49

2.11.2亚硫酸盐法制浆过程中的缩合反应49

2.11.3木质素的酚型结构单元与甲醛的缩合反应49

2.11.4木质素与酚类的酸性催化缩合反应50

2.11.5木质素与异氰酸酯类的缩合反应50

2.12硝化改性50

2.13其他改性方法50

2.13.1卤化反应50

2.13.2水解反应51

2.13.3乙醇解52

2.13.4酸解52

2.13.5光解52

2.13.6生物降解52

参考文献53

第3章木质素表面活性剂57

3.1表面活性剂57

3.1.1阳离子型表面活性剂57

3.1.2阴离子型表面活性剂59

3.1.3两性型表面活性剂60

3.1.4非离子型表面活性剂61

3.2木质素水煤浆添加剂61

3.2.1水煤浆添加剂概述61

3.2.2木质素磺酸盐66

3.2.3其他木质素水煤浆添加剂81

3.2.4木质素水煤浆添加剂在水煤浆制浆中的应用83

3.3木质素混凝土减水剂99

3.3.1混凝土减水剂概述99

3.3.2木质素磺酸盐减水剂103

3.3.3改性木质素磺酸盐减水剂107

3.4木质素染料分散剂121

3.4.1染料分散剂概述121

3.4.2木质素系染料分散剂的研究现状及发展趋势125

3.4.3改性木质素染料分散剂的制备及应用127

3.5木质素油田化学品147

3.5.1钻井液处理剂147

3.5.2油井水泥外加剂166

3.5.3强化采油用化学剂167

3.5.4堵水剂和调剖剂170

3.6木质素陶瓷添加剂171

3.6.1陶瓷添加剂概述171

3.6.2木质素系陶瓷添加剂的研究现状与存在的问题174

3.6.3改性木质素陶瓷添加剂的制备及应用175

3.7木质素类沥青乳化剂191

参考文献194

第4章木质素吸附剂201

4.1木质素吸附剂的分类201

4.1.1木质素基离子交换树脂201

4.1.2木质素基炭质吸附剂202

4.1.3木质素基金属吸附剂203

4.1.4其他类木质素吸附剂205

4.2改性木质素吸附剂的制备206

4.2.1接枝共聚206

4.2.2交联212

4.2.3Mannich反应214

4.2.4其他制备方法216

4.3改性木质素吸附剂的应用216

4.3.1金属离子的吸附216

4.3.2氨基酸类物质的吸附222

4.3.3有机染料的吸附224

4.3.4抗生素的吸附225

4.3.5其他污染物的去除226

参考文献228

第5章木质素絮凝剂233

5.1阴离子型改性木质素类絮凝剂233

5.1.1木质素磺酸盐233

5.1.2木质素磺酸盐接枝共聚物234

5.2阳离子型改性木质素类絮凝剂236

5.2.1季铵化改性236

5.2.2Mannich反应238

5.2.3接枝共聚241

5.2.4木质素-丙烯酰胺接枝共聚物的改性245

5.2.5缩聚反应245

5.3两性型改性木质素类絮凝剂249

5.3.1木质素磺酸盐的Mannich反应249

5.3.2木质素磺酸盐的接枝共聚249

5.3.3接枝共聚物的改性254

参考文献259

第6章木质素合成树脂261

6.1木质素酚醛树脂261

6.1.1共缩聚法合成木质素酚醛树脂262

6.1.2木质素与甲阶酚醛树脂反应264

6.1.3直接用木质素与酚醛树脂混合265

6.2改性木质素酚醛树脂265

6.2.1木质素的化学改性266

6.2.2木质素的物理改性277

6.2.3木质素的生物改性280

6.3木质素脲醛树脂282

6.4木质素聚氨酯树脂286

6.4.1直接添加木质素合成聚氨酯286

6.4.2改性木质素合成聚氨酯289

6.5木质素环氧树脂292

6.5.1木质素与环氧树脂共混292

6.5.2木质素直接环氧化改性292

参考文献293

第7章其他木质素改性材料297

7.1橡胶补强剂297

7.1.1橡胶补强剂概述297

7.1.2橡胶补强剂的制备工艺298

7.2肥料307

7.2.1缓释氮肥307

7.2.2木质素磷肥310

7.2.3木质素复合肥312

7.2.4螯合微肥313

7.2.5包膜肥料314

7.3土壤改良剂315

7.3.1酸性土壤改良剂315

7.3.2盐碱性土壤改良剂316

7.4植物生长调节剂317

7.4.1邻醌类植物生长激素317

7.4.2类吲哚环类植物生长激素318

7.5合成鞣剂318

7.6饲料添加剂320

参考文献321