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随着对化石资源的依赖日渐加剧,资源问题和环境问题日益严峻,寻找可替代的可再生资源已成为全世界的焦点。我国年产秸秆9亿吨左右,目前秸秆还未得到充分的利用。秸秆中木质素的含量仅次于纤维素,并且木质素是自然界中唯一可再生的芳香类化合物。木质素的转化利用,可有效减少对化石能源的依赖以及环境污染,符合可持续发展的战略要求。本文以秸秆为原料提取木质素并进一步研究秸秆木质素降解转化制备芳香醛,主要研究内容如下:采用甲苯-乙醇混合溶剂对秸秆进行抽提,脱除秸秆中的蜡质和可溶性杂质;采用有机溶剂/水的混合溶剂提取秸秆木质素,考察提取时间、酸浓度、有机溶剂种类和用量对提取过程的影响。研究表明,在1.5 wt%浓硫酸作用下、乙醇:水=2:1（体积比）、180℃下提取2.5 h,稻秆木质素的提取率和木质素含量分别达到56.1%和82.1%。在1.5 wt%浓硫酸作催化剂、1,4-二氧六环:水=2:1（体积比）、180℃下提取2.5 h的条件下,麦秆木质素的提取率和木质素含量分别达到67.2%和90.8%。采用红外光谱、紫外光谱、热重分析、元素分析、凝胶色谱和核磁共振对所提取的秸秆木质素进行分析表征,并测定了木质素的甲氧基含量。基于上述结果,得到稻秆木质素的苯丙烷结构分子式为C9H7.31O2.80（OCH3）0.99,相对分子量为191.08;麦秆木质素的苯丙烷结构分子式为C9H6.97O2.88（OCH3）1.11,相对分子量为195.91。红外光谱、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱的分析结果表明,有机溶剂法提取的木质素结构保留较为完整,秸秆木质素为GHS型木质素,其中H型结构含量极低。在碱性条件下,进一步研究木质素的降解转化性能,采用高效液相色谱对转化产物进行定量分析。结果表明,以硝基苯作氧化剂,在氢氧化钠溶液中170℃下搅拌反应2.5 h,在麦秆木质素的氧化转化产物中,单酚类化合物的产率为8.1%,较碱性木质素的单酚类化合物产率高,后者单酚类化合物产率仅为4.9%。采用气质联用和高分辨液质联用分析木质素降解转化产物的组成及分布。结果表明,麦秆木质素的降解转化产物主要为香草醛和丁香醛,还含有少量的对羟基苯甲醛、香草酸、丁香酸、乙酰丁香酮、乙酰香草酮、3,4-二羟基苯甲醛和阿魏酸等物质。在定量和定性分析的基础上,提出了秸秆木质素降解转化为芳香醛的可能生成途径。