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《傅里葉變換拉曼光譜對(duì)蘆竹堿木質(zhì)素的研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第34卷,第8期光譜學(xué)與光譜分析Vo1.34,No.8,pp2112—21162014年8月SpectroscopyandSpectralAnalysisAugust,2014傅里葉變換拉曼光譜對(duì)蘆竹堿木質(zhì)素的研究游婷婷,馬建鋒,郭思勤,許鳳北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京100083摘要蘆竹作為一種多年生的能源植物,具有廣闊的開發(fā)利用前景。以傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)對(duì)苯醇抽提前后蘆竹原料、磨木木質(zhì)素以及不同堿處理時(shí)間獲得的堿木質(zhì)素進(jìn)行了無損分析。研究結(jié)果表明,原料中苯醇抽出物的存在會(huì)降低蘆竹拉曼特征
2、峰的強(qiáng)度,但不產(chǎn)生新的拉曼特征峰。蘆竹磨木木質(zhì)素的拉曼光譜圖表明蘆竹木質(zhì)素為SGH型木質(zhì)素。相比于木材磨木木質(zhì)素,蘆竹磨木木質(zhì)素在1173cm_1處的特征峰更強(qiáng)。通過對(duì)羥基肉桂酸標(biāo)準(zhǔn)物的拉曼光譜分析,進(jìn)一步證實(shí)了該特征峰可能由草類原料中的羥基肉桂酸引起。此外,堿木質(zhì)素拉曼光譜分析結(jié)果表明,堿處理40min獲得的木質(zhì)素中羥基肉桂酸特征峰最強(qiáng),松柏醛/芥子醛特征峰最弱,而松柏醇/芥子醇的特征峰幾乎消失。可見,該堿木質(zhì)素中酚酸含量最高,潛在的抗氧化性最好,利用價(jià)值最高。二維異核單量子碳?xì)湎嚓P(guān)譜進(jìn)一步驗(yàn)證了所得
3、結(jié)果,證實(shí)了傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)可作為一種安全、快速、準(zhǔn)確、無損的分析手段鑒定木質(zhì)素結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞蘆竹;傅里葉變換拉曼光譜;堿木質(zhì)素;羥基肉桂酸中圖分類號(hào):0657.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADOI:10.3964/j.issn.1000—0593(2014)08—2112—05生產(chǎn)化工原料和能源產(chǎn)品的生物質(zhì)來源之一,可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和引言環(huán)境的雙重效益。此外,蘆竹的纖維素含量高,纖維較長,漿料濾水性能好,是一種很好的造紙?jiān)稀?]。然而,木質(zhì)植物纖維原料主要包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三種素的存在會(huì)影響紙漿的白度,并
4、且影響其他化學(xué)轉(zhuǎn)化過程,主要組分,其中木質(zhì)素是自然界中除纖維素和半纖維素外最如在生物乙醇的制備中影響酶解效率。為了更好地脫除木質(zhì)豐富的可再生天然高分子聚合物。據(jù)估計(jì),地球上木質(zhì)素的素,或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為高值產(chǎn)品,研究木質(zhì)素的組成及化學(xué)結(jié)構(gòu)總量是3000億噸,每年生物合成200億噸l】]。作為細(xì)胞壁十分重要。的主要成分,木質(zhì)素的生理作用是使植物挺硬,并起到運(yùn)輸傅里葉變換拉曼光譜技術(shù)(fouriertransfoITnRamman植物體內(nèi)部水分及營養(yǎng)物質(zhì)的作用,同時(shí)還能抵抗微生物的spectroscopy,F(xiàn)TR
5、aman)采用1064nIn的近紅外激光照射攻擊。在裸子植物(針葉木類)和被子植物(闊葉木和禾本科樣品,大大減弱了樣品發(fā)色基團(tuán)的熒光背景。除了低光譜背類)中,木質(zhì)素的含量約為15~36。木質(zhì)素經(jīng)香豆醇、松景干擾外,F(xiàn)TRaman技術(shù)還具有高光譜分辨率、分析時(shí)間伯醇和芥子醇三種前驅(qū)物質(zhì)生物合成,由愈創(chuàng)木基苯基丙烷短、對(duì)樣品要求不高的優(yōu)點(diǎn)。植物中化學(xué)成分的不同導(dǎo)致拉(G)、紫丁香基苯基丙烷(S)和對(duì)羥基苯基丙烷(H)基本單元曼基團(tuán)振動(dòng)頻率的差異,從而可區(qū)分纖維素(半纖維素)、木構(gòu)成。針葉木木質(zhì)素主要含有G單
6、元,闊葉木木質(zhì)素同時(shí)含質(zhì)素以及羥基肉桂酸的變化。Agarwal等Is]利用FTRaman有G和S單元,而禾本科植物木質(zhì)素則含有不同比例的H,技術(shù)研究了黑松等木材原料的木質(zhì)素結(jié)構(gòu),而對(duì)禾本科原料G,S單元。在禾本科植物中,木質(zhì)素和半纖維素之間通過對(duì)木質(zhì)素的報(bào)道則很少。本工作以FTRaman結(jié)合二維異核單羥基肉桂酸(對(duì)香豆酸和阿魏酸)以酯鍵和醚鍵連接起來形成量子碳?xì)湎嚓P(guān)譜(Twodimensionalheteronuclearsinglequan—木素碳水化合物復(fù)合體(1ignincarbohydratec
7、ompound,tumcoherencenuclearmagneticresonance,2DHSQCNMR)LCC)E。技術(shù)研究了能源植物蘆竹原料及不同堿處理時(shí)間下獲得木質(zhì)隨著石油價(jià)格的上漲和全球變暖出現(xiàn),開發(fā)利用可再生素(alkalinelignin,AL)的結(jié)構(gòu)特征,并與磨木木質(zhì)素(milled原料如木質(zhì)纖維素勢(shì)在必行。蘆竹(ArundodonaxLinn.)是woodlignin,MWL)進(jìn)行對(duì)比分析。收稿日期:2013—09—24。修訂日期:2014-01—26基金項(xiàng)目:國家“十二五”科技支撐
8、計(jì)劃項(xiàng)目(2012BAD32B06),國家杰出青年基金項(xiàng)目(3225005)和教育部科學(xué)研究項(xiàng)目(113014A)資助作者簡介:游婷婷,女,1988年生,北京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩博連讀研究生e-mail:youtingting0928@126.corn*通訊聯(lián)系人e-mail:xfx315@bjfu.edu.cn第8期光譜學(xué)與光譜分析2113cm是S型木質(zhì)素的特征振動(dòng);1341cm-附近的峰為纖維1實(shí)驗(yàn)部分素HCC及HCO的彎曲振動(dòng)