在制浆前用碱法预处理提取半纤维素是广泛应用于制浆造纸工业化学法制浆中的一种生物精炼的方法。此方法提取出的抽提液中除了半纤维素还存在大量碱溶木质素和木质素-碳水化合物复合体成分,为了得到能高值化利用的半纤维素,需要进行纯化处理。本文利用二氧化氯氧化脱除木质素,获得纯化半纤维素,分析二氧化氯氧化纯化过程的影响因素、探讨半纤维素及木质素在纯化前后的结构变化。得到的结论如下:参照纸浆二氧化氯漂白的影响因素和工艺条件,用4因素三水平响应面分析法,对二氧化氯纯化半纤维素的主要因素进行了研究。结果显示响应值受到p H,温度和用量的共同制约。其中p H是主要的影响因素,p H和其他两个因素还存在交互作用。二氧化氯与LCC的反应跟常规漂白有所不同。采用离子色谱(IC)、凝胶渗透色谱GPC、傅里叶变化红外光谱FTIR、二维核磁光谱2D-HSQC NMR等测定糖组分含量及结构,分析了二氧化氯纯化前后半纤维素变化,结果显示糖存在形式是以木聚糖为主。木糖是碱溶性半纤维素的中性糖中占比最大的,约62%。纯化后糖组成基本不变,木素结构被大量破坏,出现了羰基结构。二氧化氯纯化后总糖的保留率基本保持在90%。半纤维素的分子量基本不变,半纤维素主要结构是聚-L-阿拉伯糖-(4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸)-D-木糖。针对二氧化氯纯化前后半纤维素样品中木质素分析发现,随着二氧化氯用量增加,木质素最大下降率达82.35%。木质素与二氧化氯反应后会形成内酯或者醌型结构,同时侧链Cγ上发生β-甲醛消除反应。样品中木质素-碳水化合物复合体(LCC)连接方式有两种,分别为通过阿魏酸残基(FA)形成的半纤维素-酯-阿魏酸-醚-木质素桥联和以苯基糖苷键(Ph Glc)连接。在纯化后阿魏酸残基大量脱除,说明了半纤维素-酯-阿魏酸-醚-木质素桥联被大量破坏。二氧化氯对缩合酚羟基反应速率和反应程度均低于未取代酚羟基。