夏長剛,黃日晉,程小娟,黃曉鳳,劉澤華
(天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津 300457)
改性β–環(huán)糊精對(duì)酸化后桉木預(yù)水解液中木素的吸附
夏長剛,黃日晉,程小娟,黃曉鳳,劉澤華
(天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津科技大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院,天津 300457)
以β–環(huán)糊精(β-CD)為原料、環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑、碳酸鈣為致孔劑合成β–環(huán)糊精–環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)物(β-CDP)、碳酸鈣致孔β-CDP(Ca-β-CDP),并用紅外光譜對(duì)其進(jìn)行表征.以這兩種交聯(lián)產(chǎn)物作為吸附劑對(duì)酸化后的桉木預(yù)水解液(PHL1)進(jìn)行木素吸附實(shí)驗(yàn),采用單因素實(shí)驗(yàn)分別考察吸附劑用量、吸附時(shí)間、吸附溫度和吸附pH對(duì)木素吸附的影響,確定最佳吸附條件為:β-CDP用量12%(相對(duì)于PHL1質(zhì)量)、吸附時(shí)間60,min、吸附溫度30,℃、吸附pH為2.0,在此條件下木素最大去除率為57.9%;Ca-β-CDP用量為14%、吸附時(shí)間60,min、吸附溫度30,℃、吸附pH 2.0,在此條件下木素最大去除率為55.4%.
β-CD;β-CDP;Ca-β-CDP;預(yù)水解液;吸附;木素去除率
隨著化石能源的日漸枯竭,尋找新的可持續(xù)發(fā)展的能源已經(jīng)成為全球關(guān)注的重點(diǎn),包括物理、化工、生物、醫(yī)藥等行業(yè)均在探索和研發(fā)全新的能源方向.造紙行業(yè)作為輕工的重要行業(yè)也迎來了一個(gè)全新的時(shí)代.造紙所用的主要原料為纖維素,由造紙所用的木材經(jīng)化學(xué)、機(jī)械等作用而得到.在獲得纖維素的同時(shí),還產(chǎn)生大量的木素和半纖維素,在傳統(tǒng)的造紙行業(yè)中,無論是蒸煮前預(yù)水解液中的木素還是蒸煮后黑液中的木素,均通過濃縮后燃燒.然而預(yù)水解液中半纖維素的燃燒值較低[1],而且預(yù)水解液的固含量很低,所以燃燒并不是經(jīng)濟(jì)合理的方法.
將造紙?jiān)现械睦w維素、木素和半纖維素高值化利用,即“生物質(zhì)精煉”已經(jīng)成為現(xiàn)在造紙行業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向.到目前為止,生物質(zhì)精煉已被廣泛研究,其主要研究內(nèi)容是:如何將可再生資源作為原料來生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品、如何轉(zhuǎn)換為其他產(chǎn)品的原料以及如何將其轉(zhuǎn)化成可持續(xù)發(fā)展的可再生生物基能源,從而緩解化石能源日益減少帶來的危機(jī),同時(shí)研發(fā)更加環(huán)境友好的生物基產(chǎn)品[2–7].
β–環(huán)糊精(β-CD),分子呈中空的截錐形圓筒形
狀,具有“內(nèi)疏水,外親水”的結(jié)構(gòu),使得β-CD能夠與多種有機(jī)小分子自發(fā)形成包結(jié)配合物[8–10].雖然β-CD有這樣的特殊結(jié)構(gòu),但是純?chǔ)?CD具有水溶性,容易流失,使其難以直接利用,往往需要對(duì)其進(jìn)行改性.
本實(shí)驗(yàn)以木材預(yù)水解液(簡稱PHL)為研究對(duì)象,即先將桉木木片進(jìn)行預(yù)水解,得到PHL0,測定其pH、固含量等參數(shù),并對(duì)其初始木素含量進(jìn)行測定.由于PHL0中含有酸溶木素和酸不溶木素,因此先對(duì)PHL0進(jìn)行酸化處理,沉淀出酸不溶木素,經(jīng)過濾后得到濾液PHL1.以β–環(huán)糊精–環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)物(β-CDP)、碳酸鈣致孔β-CDP(Ca-β-CDP)為吸附劑,考察其對(duì)PHL1中難以分離的水溶性低分子質(zhì)量木素的吸附性能.本研究作為生物質(zhì)精煉的一個(gè)環(huán)節(jié),可為實(shí)際生產(chǎn)過程的預(yù)水解液中有機(jī)物的分離、利用和后續(xù)深度處理(如膜分離)奠定基礎(chǔ).
1.1 原料及儀器
桉木木片,取自天津市制漿造紙重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;β–環(huán)糊精,分析純,天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;環(huán)氧氯丙烷(EPI)、氫氧化鈉,分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;氧化鈣、碳酸鈣,化學(xué)純,天津市化學(xué)試劑一廠.
ZQS1–15型電熱蒸煮鍋,咸陽通達(dá)輕工設(shè)備有限公司;FT–IR–650型傅里葉變換紅外光譜儀,天津港東科技發(fā)展股份有限公司;UV–2550型紫外–可見分光光度計(jì),SHIMADZU公司;電腦攝影生物顯微鏡,中國重慶光電有限公司.
1.2 預(yù)水解液的制備
根據(jù)GB/T 2667.2—1993《造紙?jiān)纤值臏y定》對(duì)木片進(jìn)行水分平衡并測定其水分含量.然后在不添加任何化學(xué)藥品情況下直接進(jìn)行預(yù)水解,得到PHL0.預(yù)水解條件為:液比(水與絕干木片的質(zhì)量比)5,升溫時(shí)間60,min,保溫時(shí)間90,min,保溫溫度170,℃.
1.3 酸化處理
用H2SO4于室溫下調(diào)節(jié)PHL0的pH至2.0,靜置30,min后過濾,收集濾液得到PHL1,用紫外分光光度計(jì)測定酸化前后木素含量.
1.4 吸附劑的制備
1.4.1 β-CDP的制備[11–12]
稱取11.35,g β-CD于裝有冷凝水和攪拌器的500,mL三口燒瓶中,置于恒溫水浴鍋內(nèi),加入一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的NaOH溶液,打開冷凝水并開動(dòng)攪拌器.將水浴鍋升溫至70,℃,持續(xù)攪拌,待β-CD完全溶解后,降溫至60,℃.量取11,mL EPI于25,mL分液漏斗并滴加至燒瓶中,30,min內(nèi)滴加完全.當(dāng)反應(yīng)至凝膠狀塊狀物質(zhì)產(chǎn)生時(shí),停止攪拌,取出生成物,用0.1,mol/L的HCl中和以終止反應(yīng),洗滌至中性,60,℃真空干燥、粉碎,用紅外光譜儀、生物顯微鏡進(jìn)行表征. 反應(yīng)式如圖1所示.
1.4.2 Ca-β-CDP的合成[13]
稱取11.35 g β-CD于裝有攪拌器和冷凝管的500,mL三口燒瓶中,量取一定量質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的 NaOH溶液倒入燒瓶中,置于恒溫水浴鍋內(nèi)升溫并開動(dòng)攪拌器,待β-CD完全溶解時(shí)量取5,mL EPI于25,mL分液漏斗中,滴加至反應(yīng)系統(tǒng)中,30,min內(nèi)滴
加完全,之后攪拌1,h,形成β-CDP寡聚物.恒溫至60,℃,加入一定量的CaCO3混合均勻,加入85,g真空泵油、60,g液體石蠟、1.5,g Tween-80,攪拌15,min,然后迅速加入5,mL EPI,于60,℃下攪拌2,h.反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫,用石油醚洗滌除油,再用1,mol/L的鹽酸除去碳酸鈣,洗滌,最后于60,℃真空干燥.固定β-CD的用量,通過改變CaCO3的添加量,合成不同結(jié)構(gòu)的交聯(lián)物.產(chǎn)物用紅外光譜儀、生物顯微鏡進(jìn)行表征.
1.5 木素吸附實(shí)驗(yàn)
分別考察上述合成的兩種吸附劑用量、吸附時(shí)間、吸附溫度以及pH對(duì)PHL1中木素吸附的影響.由于無法配制木素標(biāo)準(zhǔn)溶液,因此用相對(duì)吸附去除率來表示吸附劑對(duì)預(yù)水解液中木素的吸附效果,根據(jù)式(1)進(jìn)行計(jì)算.式中:X為去除率;A0為吸附前木素紫外吸光度值;A1為吸附后木素紫外吸光度值.
預(yù)水解液中木素的含量采用紫外–可見分光光度計(jì)法,于205,nm檢測吸光度的變化.同時(shí),采用同樣的方法,以間苯三酚作顯色劑,測定553,nm下吸附前后的紫外吸光度[14],以檢測吸附劑對(duì)半纖維素的吸附.
2.1 吸附劑的表征
2.1.1 FTIR
不同樣品的紅外譜圖如圖2所示.
由圖2可知,β-CD、β-CDP和Ca-β-CDP在3,440,cm-1(O—H伸縮振動(dòng))、2,930,cm-1(C—H伸縮振動(dòng))、1,640,cm-1(O—H彎曲振動(dòng))、1,156,cm-1(C— O振動(dòng))處均有吸收,這些都是糖類的特征吸收峰.β-CD、β-CDP和Ca-β-CDP在855,cm-1均有吸收峰,這是糖苷鍵的特征吸收峰,說明三者中的β-CD主體是以α–糖苷鍵連接的.3,400,cm-1左右的強(qiáng)吸收峰是—OH的吸收峰,當(dāng)分子間形成氫鍵后,會(huì)產(chǎn)生寬而強(qiáng)的吸收峰,β-CDP和Ca-β-CDP在此的吸收峰要比β-CD的尖而窄,說明交聯(lián)反應(yīng)破壞了β-CD的C2與C3之間的氫鍵,這也說明C2—OH參與了反應(yīng).β-CDP和Ca-β-CDP的結(jié)構(gòu)是相同的,說明在油相條件下加入CaCO3以獲得物理孔道這一過程沒有破壞β-CDP本身的結(jié)構(gòu).由此可見,反應(yīng)是按預(yù)期設(shè)計(jì)進(jìn)行的.2.1.2 生物顯微鏡觀察
不同樣品的顯微圖片如圖3所示.
由圖3可知:未加碳酸鈣時(shí),β-CDP寡聚物呈現(xiàn)較高的透明度;當(dāng)加入碳酸鈣后,由于碳酸鈣被吸附
在β-CDP中,所以出現(xiàn)顏色變黑的現(xiàn)象;最后用鹽酸將碳酸鈣去除后,看到微球上形成一些黑點(diǎn),這是由于碳酸鈣的去除過程中產(chǎn)生的氣泡使β-CDP形成多孔疏松的結(jié)構(gòu).由此可以確定,添加碳酸鈣可以在β-CDP交聯(lián)物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一些物理性的孔道.研究表明β-CD的空腔直徑在0.60~0.65,nm[8].通過測定得出,Ca-β-CDP微粒尺寸主要集中在100~200,μm,微球上的孔徑則在65~80,nm.
2.2 酸化去除酸不溶木素
文獻(xiàn)[15]報(bào)道酸化能去除50%左右的木素,本實(shí)驗(yàn)酸化去除了15%木素.
2.3 β-CDP、Ca-β-CDP對(duì)PHL1中木素的吸附
2.3.1 不同CaCO3比例的Ca-β-CDP對(duì)木素吸附的影響
CaCO3添加量對(duì)木素去除率的影響如圖4所示.由圖4可知,當(dāng)n(CaCO3)∶n(β-CD)=1時(shí),吸附量(木素去除率)已經(jīng)達(dá)到較大值,繼續(xù)增加CaCO3用量,對(duì)木素的吸附呈先稍微下降后緩慢上升的趨勢,整體增加的吸附量不大,因此后續(xù)實(shí)驗(yàn)中所用Ca-β-CDP均為n(CaCO3)∶n(β-CD)=1.
2.3.2 β-CDP、Ca-β-CDP用量對(duì)木素吸附的影響
固定吸附時(shí)間為60,min,吸附溫度為30,℃,吸附pH為2.0,分別考察不同吸附劑用量(相對(duì)于PHL1質(zhì)量)對(duì)木素吸附的影響,結(jié)果見圖5. 由圖5可見:β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)木素的吸附隨著β-CDP及Ca-β-CDP用量的增加而增加.當(dāng)β-CDP用量達(dá)到12%時(shí),對(duì)木素的吸附已經(jīng)達(dá)到最大值,繼續(xù)增加用量吸附趨于平穩(wěn),說明已達(dá)到吸附飽和的狀態(tài);當(dāng)Ca-β-CDP用量達(dá)到14%時(shí),對(duì)木素吸附已接近最大,繼續(xù)增加用量吸附量略有上升,但上升幅度不大.這兩種吸附劑對(duì)木素的吸附總體趨勢是相同的,即對(duì)木素的吸附量隨著吸附劑用量的增加而增加,最后趨于平穩(wěn).這是由于β-CDP和Ca-β-CDP的加入,也相當(dāng)于加入了更多的可吸附木素的β-CD主體空腔;而隨著β-CDP和Ca-β-CDP的繼續(xù)增加,能被包覆的木素逐漸減少,剩下的木素分子可能比β-CD的主體空腔的體積要大很多或遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于β-CD的空腔,從而導(dǎo)致無法吸附或者吸附后又解吸附的情況.所以此時(shí)即使增加用量,對(duì)木素的吸附量也不會(huì)增加.二者稍有不同的是:在用量為6%以前,相同用量的Caβ-CDP對(duì)木素的吸附量要比相同用量的β-CDP對(duì)木素的吸附量大0.5%~1%;而繼續(xù)增加用量在6%~14%時(shí),相同用量的Ca-β-CD對(duì)木素的吸附量則要比相同用量的β-CDP對(duì)木素的吸附量小2%~7%.最后對(duì)木素的吸附量又逐漸接近.這可能是由于在制備Ca-β-CDP過程中,用鹽酸與CaCO3反應(yīng)形成物理孔道時(shí),形成的孔道相對(duì)于木素分子而言直徑太大,這些孔道對(duì)木素具有一定的吸附作用,但是當(dāng)吸附的木素較多時(shí),孔道里原先已經(jīng)吸附上的木素容易產(chǎn)生解吸附,吸附與解吸附同時(shí)存在.在用量6%以前可能是吸附速率大于解吸附速率,所以Ca-β-CDP對(duì)木素的吸附量要大于β-CDP;而6%以后解吸附速率大于吸附速率,由于木素分子較大,物理孔道的木素分子的解吸附可能會(huì)牽引著β-CD空腔里木素分子的解吸附,導(dǎo)致其對(duì)木素的吸附量小于β-CDP.最后兩種吸附劑對(duì)木素的吸附量基本相同是由于最終的吸附量由β-CD空腔決定,而且隨著可被有效吸附的木素逐漸減少,整個(gè)過程逐漸趨于吸附和解吸附的動(dòng)態(tài)平衡.綜上所述認(rèn)為:與β-CDP相比,Ca-β-CDP吸附劑由碳酸鈣所形成的孔道對(duì)于木素的吸附作用不大,木素的最終吸附量由β-CDP主體空腔決定.
2.3.3 β-CDP、Ca-β-CDP吸附時(shí)間對(duì)木素吸附的影響
固定β-CDP用量為12%,Ca-β-CDP用量為14%,吸附溫度為30,℃,吸附pH為2.0,考察不同吸
附時(shí)間對(duì)木素吸附的影響,結(jié)果如圖6所示.由圖6可知:時(shí)間對(duì)β-CDP和Ca-β-CDP吸附木素的影響是一致的.吸附時(shí)間由10,min增加到40,min時(shí),吸附量有8%的增加,再延長吸附時(shí)間吸附量趨于平穩(wěn);當(dāng)時(shí)間超過60,min,吸附量趨于平穩(wěn).這是由于β-CD的空腔逐漸吸附木素,在一定的時(shí)間內(nèi)吸附量呈上升趨勢;當(dāng)達(dá)到一定時(shí)間后,β-CD空腔達(dá)到吸附飽和狀態(tài),此時(shí)解吸附速率亦達(dá)到最大值,吸附和解吸附處于動(dòng)態(tài)平衡,吸附量趨于穩(wěn)定.在時(shí)間的影響過程中,Ca-β-CDP中的物理空腔未能體現(xiàn)明顯的吸附木素的作用.
2.3.4 β-CDP、Ca-β-CDP吸附溫度對(duì)木素吸附的影響
固定β-CDP用量為12%,Ca-β-CDP用量為14%,吸附時(shí)間為60,min,吸附pH為2.0.考察不同溫度對(duì)木素吸附的影響,結(jié)果如圖7所示.
由圖7可知:當(dāng)溫度小于30,℃時(shí),β-CDP和Caβ-CDP對(duì)木素的吸附量隨著溫度的升高而增加;當(dāng)溫度大于30,℃時(shí),β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)木素的吸附量隨著溫度的升高而降低.這可能是由于在30,℃以下時(shí),隨著溫度的升高,木素分子的動(dòng)能逐漸增大,使得木素分子與β-CDP和Ca-β-CDP碰撞的頻率增大,也就使得木素分子進(jìn)入β-CD空腔的幾率增大,所以對(duì)木素的吸附量隨著溫度的升高而增大;而當(dāng)溫度在30,℃以上時(shí),木素分子運(yùn)動(dòng)過于劇烈,導(dǎo)致一些已經(jīng)吸附的木素分子發(fā)生了解吸附行為,并且隨著溫度的繼續(xù)升高,最終達(dá)到吸附和解吸附的動(dòng)態(tài)平衡,所以對(duì)木素的吸附呈現(xiàn)先下降后逐漸趨于平穩(wěn)的趨勢.
2.3.5 β-CDP、Ca-β-CDP吸附pH對(duì)木素吸附的影響
固定β-CDP用量為12%,Ca-β-CDP用量為14%,吸附時(shí)間均為60,min,吸附溫度均為30,℃.考察不同pH條件下,β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)木素吸附的影響,結(jié)果如圖8所示.
由圖8可知:β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)木素的吸附量均隨著pH的增大而降低.當(dāng)pH小于6時(shí),pH每增大2,對(duì)木素吸附減少近10%;當(dāng)pH大于6時(shí),逐漸趨于平穩(wěn).這可能是由于在pH較低時(shí),β-CDP和Ca-β-CDP與PHL1中的木素均以分子形式存在,使得木素容易被β-CDP和Ca-β-CDP包合吸附.當(dāng)pH增大時(shí),溶液中的OH-逐漸增多,導(dǎo)致β-CDP、Ca-β-CDP以及木素表面的—OH質(zhì)子化,使得β-CDP、Caβ-CDP與PHL1中的木素均帶有部分負(fù)電荷,這樣即使β-CDP和Ca-β-CDP上β-CD的空腔對(duì)客體分子有包合作用,但由于二者均呈電負(fù)性,相互排斥,所以去除率隨著pH的增大而降低.
2.4 β-CDP、Ca-β-CDP對(duì)半纖維的吸附
β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)PHL1中木素吸附的同時(shí),還對(duì)其中的半纖維素具有一定的吸附.因?yàn)檠芯恳呀?jīng)表明木素和碳水化合物之間可形成復(fù)合體(LCC).因此,β-CDP和Ca-β-CDP在吸附木素時(shí)與木素相連的半纖維素也會(huì)隨之被吸附去除.本實(shí)驗(yàn)沒有就吸附劑對(duì)半纖維的吸附進(jìn)行單獨(dú)考察,只對(duì)吸附劑吸附木素前PHL1和吸附木素后PHL2檢測木素的同時(shí)對(duì)半纖維進(jìn)行檢測,以此來判斷吸附劑在吸附木素的同時(shí)對(duì)半纖維素的吸附情況,結(jié)果如圖9所示.
由圖9可知,β-CDP和Ca-β-CDP對(duì)半纖維素的吸附整體趨勢相同.對(duì)半纖維素的吸附隨著兩種吸附劑用量的增加呈先增加后降低的趨勢.β-CDP用量為10%時(shí)對(duì)半纖維素具有最大吸附,而β-CDP用量為12%時(shí)對(duì)木素具有最大吸附;Ca-β-CDP分別為12%和14%.而且,無論是用量、時(shí)間、溫度還是pH,這些因素對(duì)半纖維素的吸附和解吸附過程的影響均非常明顯.這可能與半纖維素分子的大小有關(guān).半纖維素分子聚合度較低,其分子可能比木素分子小,所以其容易吸附也容易解吸附.
結(jié)合圖9和之前的圖5—圖8可以確定吸附劑對(duì)木素和半纖維素吸附之間的關(guān)系.如果木素和半纖維素的吸附是相互關(guān)聯(lián)的過程,則當(dāng)吸附劑對(duì)其中一種物質(zhì)的吸附量增大時(shí),那么其對(duì)另一種物質(zhì)的吸附量就應(yīng)該相應(yīng)的減少.然而,兩種吸附劑對(duì)木素和半纖維素的吸附卻并非如此.就β-CDP而言,在用量、時(shí)間、溫度達(dá)到一定值之前,吸附劑對(duì)木素和半纖維素的吸附均呈增加趨勢,并未呈現(xiàn)一個(gè)增加一個(gè)降低的趨勢.并且圖9(a)中用量由12%增加到14%,對(duì)半纖維素的吸附量降低了約4.5%,而圖5中木素的吸附量卻只增加了1.4%;圖9(b)中,時(shí)間由40,min增加到90,min,半纖維素的吸附量降低了6.8%,而圖6中木素吸附量只增加了0.7%;圖9(c)中溫度由45,℃升高至75,℃,半纖維素的吸附量降低了11%,而圖7中木素的吸附量也降低了9%;圖9(d)中半纖維素的吸附呈先增加后降低的趨勢,pH由2增加到8,半纖維素的最大吸附增量為5.3%,而圖8中pH由2增加到8,木素的吸附量卻降低了15.3%.由此可以推測,兩種吸附劑對(duì)PHL2中木素和半纖維素的吸附是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程,在吸附木素的pH條件下,吸附劑對(duì)半纖維素的吸附容量很低.而前面已經(jīng)提到,木素和半纖維素存在復(fù)合體,吸附木素就會(huì)吸附半纖維素.可以推斷,在PHL中木素半纖維素復(fù)合體含量很少.當(dāng)吸附劑加入PHL1中時(shí),有一部分吸附劑參與對(duì)木素的吸附,另一部分吸附劑則吸附半纖維素,但總體來說,吸附劑對(duì)木素的選擇性吸附概率要比半纖維素大得多.
(1)β-CDP對(duì)木素吸附的最佳參數(shù)為:用量12%、吸附時(shí)間60,min、吸附溫度30,℃、吸附pH 2.0,對(duì)木素的最大去除率為57.9%,加上酸化去除的15%,共去除木素約73%;Ca-β-CDP對(duì)木素吸附的最佳條件為:用量14%、吸附時(shí)間60,min、吸附溫度30,℃、吸附pH2.0,木素最大去除率為55.4%,加上酸化去除15%,共去除木素約70%.
(2)兩種吸附劑在吸附木素的同時(shí)還對(duì)半纖維素
有一定量的吸附,β-CDP對(duì)半纖維素的吸附量要大于Ca-β-CDP,但吸附劑對(duì)木素的吸附和對(duì)半纖維素的吸附是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的過程.
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責(zé)任編輯:周建軍
Adsorption of Lignin in Acidified Pre-hydrolytic Liquid of Eucalyptus Wood with Modified β-Cyclodextrin
XIA Changgang,HUANG Rijin,CHENG Xiaojuan,HUANG Xiaofeng,LIU Zehua
(Tianjin Key Laboratory of Pulp and Paper,College of Material Science and Chemical Engineering,Tianjin University of Science & Technology,Tianjin 300457,China)
β-cyclodextrin polymers(β-CDP)were synthetized with epichlorohydrin(EPI)as cross-linking agent,and calcium carbonate as porogenic agent;the corresponding products are Ca-β-CDP. The products were characterized with FTIR. β-CDP and Ca-β-CDP were used as adsorbents of lignin in acidified pre-hydrolytic liquor(PHL1)of eucalyptus wood. The dosage of the adsorbents,adsorption time,adsorption temperature and pH were investigated in detail. The results show that the optimum conditions are as followed:the dosage is 12%,adsorption time 60,min,adsorption temperature 30,℃ and pH 2.0 with β-CDP as the absorbent;the dosage is 14%,adsorption time 60,min,adsorption temperature 30,℃ and pH 2.0 with Caβ-CDP as the absorbent. The maximum removal rates of lignin are 57.9% and 55.4% respectively.
β-CD;β-CDP;Ca-β-CDP;pre-hydrolytic liquor;adsorption;removal rates of lignin
TS79
A
1672-6510(2014)05-0058-07
10.13364/j.issn.1672-6510.2014.05.012
2013–11–20;
2014–03–13
夏長剛(1986—),男,四川人,碩士研究生;通信作者:劉澤華,副教授,zehual@tust.edu.cn.