木质素吸附剂的制备�应用及吸附影响因素何兴兵,林永慧,胡文勇�(吉首大学生物资源与环境科学学院,湖南吉首416000)摘要�就目前木质素吸附剂制备、应用及吸附影响因素的一些重要研究进行了综述。首先就木质素来源、分离以及改性制备进行了介绍,接着概述了目前木质素吸附剂在重金属吸附、染料吸附、肥效缓/控释、农药缓/控释等主要领域的应用,最后总括了影响木质素吸附的几个重要因素,包括pH值、温度、木质素吸附剂与吸附质浓度、离子强度、吸附剂属性等。关键词�木质素;吸附剂;制备;应用;吸附影响因素中图分类号�X703��文献标识码�A��文章编号�0517-6611(2010)01-00026-03Preparation,ApplicationofLigninAdsorbentandInfluencingFactorsonAdsorptionHEXing�bingetal�(CollegeofBiologyResourceandEnvironmentalSciences,JishouUniversity,Jishou,Hunan416000)Abstract�Somemiportantresearchinpreparation,applicationofligninadsorbentandinfluencingfactorsonadsorptionweresummarized.Sources,separationandmodificationofligninwerefirstlyintroduced,andthenthemajorapplicationfields,suchasheavymetaladsorption,dyeadsorptionandslow�controlledreleaseoffertilizerefficiencyandpesticide,weredescriptivelypresented.Atlas,tseveralinfluencingfac�torsonadsorptionweresummarized,includingpHvalue,temperature,concentrationsofadsorbentandadsorbate,ionicstrength,adsorbentproperties,etc.Keywords�Lignin;Adsorben;tPreparation;Application;Influencingfactorsonadsorption基金项目�湖南省科技厅项目(2009FJ3041);湖南省教育厅项目(08C674)。作者简介�何兴兵(1976-),男,山东日照人,博士,讲师,从事植物有机物利用的教学与研究工作。收稿日期�2009�08�19��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,一般占植物生物量的16%~33%[1]。木质素是自然界中第二大丰富的天然有机原料,估计全世界每年植物可产生1500亿t木质素,其中制浆造纸工业产生的木质素大约有5000万,t被利用的不到10%,同时木质素也是自然界中最丰富的芳香聚合物,它在活体植物中的主要生物功能是与纤维素及其他细胞壁碳水化合物形成牢固持久的组织结构。木质素与纤维素、半纤维素、蛋白质之间的主要化学差别是很复杂的,不同于纤维素、蛋白质等多聚体,木质素缺少有序有规律的重复单元。木质素是由松柏醇、芥子醇、对-香豆醇3种基本类型的苯丙烷单体结构单元,通过各种无规则交联而产生的一类三维空间结构的大分子高聚物[2],对化学反应具有强的抵抗力,具有高的表面积(180m2/g)和不确定的分子量[3],分子量为2000~15000g/mol。木质素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,使其对某些金属离子、染料等具有潜在的吸附能力。最常用的吸附剂是活性碳,虽然活性碳在物质吸附方面是有效的,但与木质素吸附剂相比成本较高,且需要螯合媒介来提高它的有效性,这样会增加处理的费用[4]。大量的木质素从造纸厂以黑液的形式排出,不仅是一种资源浪费,而且对环境产生了严重危害。因此,利用木质素可再生资源制备木质素吸附剂是木质素高值化利用的一个新开端,可用于环保、生物、医疗、农业肥料等领域,用以去除金属、染料、胆汁酸、胆固醇、表面活性剂、杀虫剂、酚类物质等,具有广阔的前景[5-6]。为此,笔者就木质素吸附剂的制备、应用及吸附影响因素进行综述。1�木质素吸附剂的制备木质素的植物种来源及生境分布的差异会引起木质素化学性质与结构的差异[6]。根据结构单元的组成,木质素可以分为三大类,即软木、硬木与草类木质素[2]。典型软木木质素也称之为针叶木质素或愈创木基木质素,是由松柏醇单元组成的,用不同方法从不同物种分离到的软木木质素在结构上是非常相似的。硬木木质素(或称为双子叶植物木质素)是由松柏醇与芥子醇单元组成的。草类木质素(1年生植物木质素或单子叶植物木质素)是由松柏醇、芥子醇与对-香豆醇单元组成的。因此,不同来源的木质素结构可能存在较大的差别,相应地会影响到木质素吸附剂的吸附能力。Mohan等研究报道,...
