磷钨酸与双氧水降解体系制取碱木质素

碱木质素是一种复杂的、非结晶性的、三维网状酚类高分子聚合物，它广泛存在于高等植物细胞中，是针叶树类、阔叶树类和草类植物的基本化学组成之一。

碱木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、羧基等多种活性基团，因而碱木质素可以发生多种化学反应。科学工作者从碱木质素的这些活性基团出发，对碱木质素进行了多种改性研究，改善了碱木质素多方面的性能。

碱木质素分子中缺乏强亲水性官能团，同时可发生反应的高活性位置不足，故其水溶性和化学反应性能不良，限制了回收碱木质素的应用范围和实用价值。 多金属氧酸盐（polyoxometalates ，简称杂多酸）由多阴离子与反荷阳离子所组成。有些多金属氧酸盐脱碱木质素的选择性高，而且兼有催化有机废物湿氧化的双重功能，具有明显的环境和经济优势，应用前景十分广阔。多金属氧酸盐还可作为催化剂，用于改善氧脱木素或过氧化氢漂白效果。

此外，过氧化氢作为一种比较缓和的氧化剂，在碱性溶液中可产生HO•和O•自由基。与氧气氧化氨解比较，以过氧化氢作氧化剂对工业木质素进行氧化氨解，其甲氧基的断裂速率、木质素氮含量均较低。所以，以H₂O₂作为氧化剂，磷钨酸作为催化剂，对碱木质素予以改性，使之被降解为较小分子量的更具反应活性的物质，可以实现碱木质素的资源化利用，其过程包括：

称取5.0克（总体系的8%，质量分数）碱木质素加入250mL三口烧瓶中，加入二氧六环20mL并开动搅拌器；称取0.75 g（总体系的1.2%，质量分数）磷钨酸溶于30mL蒸馏水中，充分溶解后加入到三口烧瓶中，同时加入4mL 30% H₂O₂（总体系的7%，质量分数），在一定温度下回流反应。反应结束后，溶液经冷却后过滤、水洗后所得固体在50～60℃下烘干，得棕黄色固体粉末。

当磷钨酸（H₃PW₁₂O₄0）与H₂O₂催化降解碱木质素的反应时间为4小时，反应温度为60℃，H₂O₂质量分数为7%，H₃PW1₂O₄₀质量为反应总体系质量的1.2%时，降解后碱木质素的总羟基含量为25.22%，酚羟基含量为18.73%，其总羟基含量为活化前碱木质素的550%。

在磷钨酸与双氧水降解体系中，溶剂对总羟基和酚羟基的影响也很显著。在磷钨酸和氧化剂H₂O₂含量一定的情况下，比较了在不同的溶剂中的降解效果。结果显示，以二氧六环为溶剂得到的降解产物的羟基含量高于水溶剂。这是由于二氧六环是碱木质素的优良溶剂，致使在二氧六环溶液体系下碱木质素的溶解性比水溶液体系好，反应进行的更加充分，因此降解效果好。

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