磷鎢酸與雙氧水降解體系制取堿木質素

堿木質素是一種複雜的、非結晶性的、三維網狀酚類高分子聚合物，它廣泛存在於高等植物細胞中，是針葉樹類、闊葉樹類和草類植物的基本化學組成之一。

堿木質素的分子結構中存在著芳香基、酚羥基、醇羥基、羰基、羧基等多種活性基團，因而堿木質素可以發生多種化學反應。科學工作者從堿木質素的這些活性基團出發，對堿木質素進行了多種改性研究，改善了堿木質素多方面的性能。

堿木質素分子中缺乏強親水性官能團，同時可發生反應的高活性位置不足，故其水溶性和化學反應性能不良，限制了回收堿木質素的應用範圍和實用價值。 多金屬氧酸鹽（polyoxometalates ，簡稱雜多酸）由多陰離子與反荷陽離子所組成。有些多金屬氧酸鹽脫堿木質素的選擇性高，而且兼有催化有機廢物濕氧化的雙重功能，具有明顯的環境和經濟優勢，應用前景十分廣闊。多金屬氧酸鹽還可作為催化劑，用於改善氧脫木素或過氧化氫漂白效果。

此外，過氧化氫作為一種比較緩和的氧化劑，在鹼性溶液中可產生HO•和O•自由基。與氧氣氧化氨解比較，以過氧化氫作氧化劑對工業木質素進行氧化氨解，其甲氧基的斷裂速率、木質素氮含量均較低。所以，以H₂O₂作為氧化劑，磷鎢酸作為催化劑，對堿木質素予以改性，使之被降解為較小分子量的更具反應活性的物質，可以實現堿木質素的資源化利用，其過程包括：

稱取5.0克（總體系的8%，品質分數）堿木質素加入250mL三口燒瓶中，加入二氧六環20mL並開動攪拌器；稱取0.75 g（總體系的1.2%，品質分數）磷鎢酸溶於30mL蒸餾水中，充分溶解後加入到三口燒瓶中，同時加入4mL 30% H₂O₂（總體系的7%，品質分數），在一定溫度下回流反應。反應結束後，溶液經冷卻後過濾、水洗後所得固體在50～60℃下烘乾，得棕黃色固體粉末。

當磷鎢酸（H₃PW₁₂O₄0）與H₂O₂催化降解堿木質素的反應時間為4小時，反應溫度為60℃，H₂O₂品質分數為7%，H₃PW1₂O₄₀品質為反應總體系品質的1.2%時，降解後堿木質素的總羥基含量為25.22%，酚羥基含量為18.73%，其總羥基含量為活化前堿木質素的550%。

在磷鎢酸與雙氧水降解體系中，溶劑對總羥基和酚羥基的影響也很顯著。在磷鎢酸和氧化劑H₂O₂含量一定的情況下，比較了在不同的溶劑中的降解效果。結果顯示，以二氧六環為溶劑得到的降解產物的羥基含量高於水溶劑。這是由於二氧六環是堿木質素的優良溶劑，致使在二氧六環溶液體系下堿木質素的溶解性比水溶液體系好，反應進行的更加充分，因此降解效果好。

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