高木质素含量木质纤维凝胶材料的制备及性能研究

项目名称： 高木质素含量木质纤维凝胶材料的制备及性能研究

项目编号： No.31200444

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 林学

项目作者： 王志国

作者单位： 南京林业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 本项目基于新型氯化锂/二甲基亚砜（LiCl/DMSO）木质纤维原料全溶体系制备高木质素含量的木质纤维水凝胶和气凝胶以及木质纤维-硅复合水凝胶和气凝胶材料。通过研究木质纤维原料在LiCl/DMSO溶剂体系中的溶解-再生机理，评价木质纤维原料各组分结构和含量及再生、凝胶条件等对凝胶制备和性能的影响，研究高木质素含量的木质纤维原料凝胶形成的机理。探讨凝胶化和硅化条件对木质纤维-硅复合凝胶材料制备及性能的影响，表征木质纤维组分与硅的化学复合和物理复合形式，评价其对木质纤维-硅复合凝胶材料性能的影响，研究木质纤维组分与硅复合机理。预期将确立制备性能可控的高木质素含量木质纤维凝胶材料的方法，为有效利用高木质素含量的木质纤维原料制备功能性凝胶材料提供可靠的理论依据和和技术基础。

中文关键词： 木质纤维素；木质素；木质纤维凝胶；木质纤维复合凝胶；

英文摘要： In this project, lignocellulosic hydrogels, aerogels and lignocellulose-silica complex gels are targeted to be prepared of from lignocellulosic material with high lignin content based on the novel lithium chloride/dimethyl sulfoxide (LiCl/DMSO) whole lignocellulosic solution system. The dissolution and regeneration mechanism of lignocellulosic materials in LiCl/DMSO is studied by the structural analysis of each cell wall component. Thereby, the mechanism of gel formation and the properties of lignocellulosic gels are evaluated. The effects of gelation and silicification conditions, and the complex type (physical composite or chemical crosslinking) between lignocellulose and silica as well, on the properties of lignocellulose-silica complex gels are discussed. This novel lignocellulose-silica complex and its chemical gelation may lead to a new category of lignocellulose-based organic-inorganic hybrid materials. The new methods on preparation of high lignin content lignocellulosic gels are developed based on the mild organic solvent system. It is expected that the work will establish a way for the preparation of lignocellulosic gels or property-controllable complex gels with high lignin content, starting from the mild organic solvent system.

英文关键词： lignocellulose；lignin；lignocellulosic gel；lignocellulose composite gel；