任建鵬，李鵬輝，蔣政偉，吳文娟

(南京林業(yè)大學(xué) 江蘇省林業(yè)資源高效加工利用協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210037)

0 引 言

吸附分離功能材料在許多領(lǐng)域中都有著十分重要的應(yīng)用，如有機(jī)物的分離純化、水污染處理、濕法冶金以及醫(yī)學(xué)應(yīng)用等方面。我國(guó)是從20世紀(jì)60年代開(kāi)始研究的吸附材料，分子篩、活性炭、離子交換樹(shù)脂和吸附樹(shù)脂等是當(dāng)前應(yīng)用較多的吸附材料，但這些材料普遍存在價(jià)格昂貴、制備工藝流程相對(duì)復(fù)雜等問(wèn)題。木質(zhì)素作為地球上最豐富的可再生資源之一，大量存在于針葉材、闊葉材以及禾本科植物體中，和纖維素、半纖維素構(gòu)成植物的基本框架。當(dāng)前，木質(zhì)素主要來(lái)源于制漿造紙和生物乙醇制造工業(yè)，2019年的全球化學(xué)漿生產(chǎn)量約有1.4億噸[1]，蒸煮廢液中產(chǎn)生的工業(yè)木質(zhì)素約有6 000萬(wàn)噸，而廢液大多采用燃燒處理。全世界只有5%的可用木質(zhì)素被開(kāi)發(fā)利用，大量的木質(zhì)素未能得到充分的回收和利用，因此木質(zhì)素材料的開(kāi)發(fā)既具有潛在的應(yīng)用的前景，也存在著重大的機(jī)遇挑戰(zhàn)[2]。

木質(zhì)素具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和豐富的碳含量，其基本結(jié)構(gòu)由3種苯丙烷單元通過(guò)碳碳鍵和醚鍵連接而成，如圖1所示。木質(zhì)素結(jié)構(gòu)中含有多種功能基團(tuán)，比如羥基、羰基、羧基、甲氧基等，可通過(guò)配合作用和離子交換作用成為一些無(wú)機(jī)重金屬離子和有機(jī)化合物的吸附位點(diǎn)[3]。與此同時(shí)，基于木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和其分子上的功能基團(tuán)，采用烷基化、羥甲基化、烷氧化和磺甲基化等方法對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行化學(xué)改性[4]，改變其空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可獲得具有高吸附性能的木質(zhì)素基吸附材料，以取代價(jià)格較貴的活性炭或離子交換樹(shù)脂等[5]。不同來(lái)源木質(zhì)素的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)存在明顯差異，可通過(guò)不同木質(zhì)素的不同特點(diǎn)開(kāi)發(fā)相應(yīng)的吸附材料，力求達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益與價(jià)值的最大化，對(duì)于促進(jìn)制漿造紙行業(yè)和生物乙醇行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都有著重要的意義[6]。本文綜述了以木質(zhì)素為原料制備高吸附性材料用于染料吸附、重金屬離子吸附以及氣體吸附等方面的應(yīng)用研究進(jìn)展。

圖1 木質(zhì)素3種基本結(jié)構(gòu)單元Fig 1 Three basic structural units of lignin

1 廢水中染料的吸附

染料行業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)，品種繁多、工藝流程復(fù)雜，排放的工業(yè)廢水中含有大量的有機(jī)物，存在酸堿度大、COD含量高、顏色深、含鹽量高等問(wèn)題[7]。相關(guān)研究表明，針對(duì)木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)及其分子上的功能基團(tuán)，改性制備成吸附材料，可有效吸附廢水中染料離子，如亞甲基藍(lán)、甲基橙、羅丹明B和結(jié)晶紫等，且能與廢水有效分離，不會(huì)對(duì)水體造成二次污染并能實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用，提高了吸附材料的利用率，吸附應(yīng)用價(jià)值潛力巨大。

木質(zhì)素的空間結(jié)構(gòu)中附帶許多官能團(tuán)，研究發(fā)現(xiàn)對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)改性，得到的木質(zhì)素基材料對(duì)水溶液中的染料離子有良好的吸附性能。Tang等[8]以木質(zhì)素磺酸鹽為原料，通過(guò)馬來(lái)酸酐無(wú)溶劑酯化一步法合成了羧酸鹽改性木質(zhì)素磺酸鹽聚合物，結(jié)果表明，該聚合物在單一體系中，對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能取決于其羧基含量。當(dāng)pH值為7.0～10.0時(shí)，該聚合物對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附性能穩(wěn)定，根據(jù)Langmuir等溫線(xiàn)模型，其對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量可達(dá)到613.5 mg/g。羥基具有吸電子效應(yīng)，木質(zhì)素上富含的酚羥基在其吸附染料離子時(shí)發(fā)揮很好的作用[9]。Taleb等[10]以硫酸水解處理廢咖啡渣分離出的木質(zhì)素，通過(guò)酚化改性，其酚羥基含量由2.99增加至9.49 mmol/g，對(duì)亞甲基藍(lán)吸附量由64.7升至91.3 mg/g。Silva等[11]對(duì)蔗渣酸水解所產(chǎn)生的木質(zhì)素進(jìn)行羧甲基化，獲得羧甲基化木質(zhì)素(CML)，通過(guò)與Fe3+絡(luò)合，形成CML-Fe，可以成功吸附去除水溶液中的艷紅2BE染料，該染料結(jié)構(gòu)中存在3個(gè)磺酸基和一個(gè)硫酸根-乙基-砜基團(tuán)，這些基團(tuán)即使在高酸性溶液中也呈現(xiàn)負(fù)電荷，可以與加入CML-Fe上的Fe3+結(jié)合從而被吸附脫除，當(dāng)pH值為2.0時(shí)，染料吸附量最大，達(dá)到73.6 mg/g。Meng等[12]通過(guò)曼尼希反應(yīng)和共溶劑增強(qiáng)木質(zhì)纖維素分餾法預(yù)處理相結(jié)合，將二乙烯三胺接枝在木質(zhì)素上，產(chǎn)生胺化的木質(zhì)素用來(lái)對(duì)水溶液中的直接藍(lán)染料進(jìn)行處理。胺功能團(tuán)的引入增加了木質(zhì)素的比表面積，使其對(duì)直接藍(lán)染料的最大的吸附量達(dá)到502.7 mg/g。An等[13]用三乙氧基硅烷對(duì)木質(zhì)素進(jìn)行胺硅烷化，如圖2，形成了多層三乙氧基硅烷分子間交聯(lián)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了木質(zhì)素的比表面積和Zata電位，通過(guò)靜電吸附作用可最大吸附74.4 mg/g的水溶液中的剛果紅染料。

圖2 胺-硅烷化木質(zhì)素[13]Fig 2 Amine-silanized lignin

在吸附領(lǐng)域比表面積是評(píng)價(jià)吸附材料吸附能力的重要指標(biāo)之一，氣凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)使其具有較大比表面積和較高的孔隙率[14]。由于具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，木質(zhì)素可作為制備氣凝膠的理想原料。當(dāng)前，應(yīng)用于水污染吸附處理的氣凝膠有石墨烯氣凝膠、碳?xì)饽z和纖維素氣凝膠等[15]。將木質(zhì)素與這些氣凝膠進(jìn)行整合制備成復(fù)合氣凝膠，可顯著提高染料離子的吸附性能。Wu等[16]以20∶1∶10的質(zhì)量比將氧化石墨烯、殼聚糖和堿木質(zhì)素?fù)诫s在一起，殼聚糖中大量的氨基和羥基可以通過(guò)靜電吸引或氫鍵與氧化石墨烯和木質(zhì)素相互作用，形成具有三維多孔的復(fù)合氣凝膠。通過(guò)Langmuir等溫吸附模型擬合表明，在303 K時(shí)，該氣凝膠對(duì)亞甲基藍(lán)的最大吸附量能達(dá)到1186.0 mg/g。Lyu等[17]以K-卡拉膠為骨架，用KOH對(duì)木質(zhì)素磺酸鈉進(jìn)行活化，得到了平均孔徑2.2 nm，比表面積為594.6 m2/g的碳?xì)饽z，其對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附量為421.9 mg/g。王佳楠等[18]將羥甲基化木質(zhì)素和纖維素溶解在堿脲體系中，通過(guò)冷凍干燥技術(shù)得到一種羥甲基化/纖維素氣凝膠粒子，其中木質(zhì)素是在氫鍵作用力下附著在纖維素骨架上。實(shí)驗(yàn)表明，該氣凝膠粒子對(duì)水溶液中的亞甲基藍(lán)、羅丹明B以及金胺O染料離子的吸附量分別為96.1、43.3和33.1 mg/g，其中對(duì)亞甲基藍(lán)的飽和吸附量能達(dá)到208.7 mg/g。

2 廢水中重金屬離子的吸附

工業(yè)的發(fā)展使得水污染成為了一個(gè)令人擔(dān)憂(yōu)的社會(huì)問(wèn)題，特別是水體中的重金屬離子，影響著人體健康和生態(tài)環(huán)境。而這些金屬離子中，鉻離子和鉛離子的危害最大。去除水溶液中重金屬離子的主要方法有化學(xué)吸附法、離子交換技術(shù)、化學(xué)沉淀法等[19]，常用的吸附劑有活性炭、碳納米管和分子篩等。木質(zhì)素作為一種豐富的生物質(zhì)資源，與這些常用的吸附劑相比，本身具備高吸附能力，且結(jié)構(gòu)中含有羥基、羧基和甲氧基等多種基團(tuán)，通過(guò)適當(dāng)改性，增強(qiáng)其疏水性和吸附性，可用作水體中重金屬離子的吸附。

Zhang等[20]以黑液中分離的木質(zhì)素為原料，成功合成了腐植酸包覆氮摻雜磁性多孔碳吸附劑，具有磁性Fe3O4納米粒子均勻嵌入多孔碳基體的多孔三維結(jié)構(gòu)，可與吸附介質(zhì)通過(guò)磁分離而再生，基于準(zhǔn)二級(jí)模型和Langmuir等溫線(xiàn)模型，其對(duì)Cr6+的吸附量達(dá)到130.5 mg/g。木質(zhì)素來(lái)源不同，對(duì)重金屬離子的吸附效果也不盡相同。胡子聰?shù)萚21]研究的筍殼醋酸木質(zhì)素，對(duì)Cr6+的最大吸附量只有14.9 mg/g。Ma等[22]則以稻殼中提取的木質(zhì)素為原料，合成了雙網(wǎng)絡(luò)水凝膠吸附劑，該材料具有大孔結(jié)構(gòu)和高埋藏含水率。研究發(fā)現(xiàn)，該材料中的含氧與含氮官能團(tuán)通過(guò)化學(xué)吸附在吸附過(guò)程中占主導(dǎo)地位。在單一體系中，初始濃度為200 mg/L的Pb2+、Cu2+和Cd2+的吸附平衡時(shí)間可在10 min內(nèi)達(dá)到，理論最大吸附量分別為374.3、196.7和269.0 mg/g。

活化劑作為一種能增加其他物質(zhì)活化作用的藥劑，在高分子化學(xué)中，能使雜環(huán)化合物分子中碳原子和雜原子間的鍵容易裂開(kāi)而發(fā)生聚合或縮聚作用。在木質(zhì)素基吸附材料中，活化劑的使用在不同程度上也可以提升它對(duì)金屬離子的吸附性能。孫永昌等[23]利用磷酸、氫氧化鉀和氯化鋅作為活化劑分別對(duì)工業(yè)殘?jiān)衩仔灸举|(zhì)素(CL)進(jìn)行活化，制備出了3種木質(zhì)素基炭材料，分別為磷酸活化樣品(PA-CL)、氫氧化鉀活化樣品(PH-CL)和氯化鋅活化樣品(ZC-CL)，并應(yīng)用于處理廢水中重金屬Cr6+。相比于另外兩種活化方法，磷酸活化工藝流程更簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境造成的污染更小、活化溫度更低，對(duì)Cr6+的吸附效率更高。當(dāng)Cr6+初始質(zhì)量濃度為50 mg/L、溫度為323.2 K、PA-CL添加量為0.05 g、吸附時(shí)間為5 min時(shí)，Cr6+去除率可達(dá)79.2%，當(dāng)吸附時(shí)間延長(zhǎng)到40 min時(shí)，去除率則能達(dá)到96.5%，平衡吸附量能達(dá)到390.6 mg/g。王慧敏等[24]分別以硝酸鐵、硝酸銨和氯化鈉作為無(wú)機(jī)模板劑，將丙烯腈單體通過(guò)酚羥基接枝共聚到堿木質(zhì)素上，得到一種多孔材料。研究表明：當(dāng)Pb2+初始濃度為308.5 mg/L、溫度為298 K、pH值為5的條件下，以硝酸鐵為模板劑制備的多孔材料對(duì)Pb2+平衡吸附量更好，為145.8 mg/g，Pb2+去除率為94.5%。

制備方法的不同，也能影響木質(zhì)素基吸附材料對(duì)金屬離子的吸附效果，如表1。Kwak等[25]采用濕法紡絲和戊二醛交聯(lián)的方法制備了耐水木質(zhì)素/聚乙烯醇共混纖維，其對(duì)Cr6+的吸附量可達(dá)到350.9 mg/g。在此基礎(chǔ)上，Kwak等[26]進(jìn)一步采用聚乙烯亞胺改性策略制備了具有高物理化學(xué)穩(wěn)定性和良好的鉻吸附能力的球形木質(zhì)素顆粒-聚乙烯亞胺-木質(zhì)素顆粒，由于其穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)和胺官能團(tuán)的引入，它有著優(yōu)異的Cr6+去除能力，最高吸附量能達(dá)到657.9 mg/g。Shi等[27]以酶解木質(zhì)素骨架，與支化聚乙烯亞胺進(jìn)行交聯(lián)，可以制備出環(huán)境友好的木質(zhì)素基復(fù)合材料，分析表明，該材料的含氮量為9.0%，比表面積為20.3 m2/g，通過(guò)靜電吸附、離子交換、絡(luò)合和部分還原作用對(duì)Cr6+吸附量高達(dá)898.2 mg/g，吸附過(guò)程符合Langmuir模型和準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。Zhou等[28]以木質(zhì)素和海藻酸鈉為原料，采用水熱聚合法制備了三維多孔石墨烯/木質(zhì)素/海藻酸鈉納米吸附劑，由于生物聚合物助劑和交聯(lián)劑的加入，使其擁有更多的含氧官能團(tuán)和吸附位點(diǎn)，使木質(zhì)素的吸附能力顯著增加，其對(duì)Cd2+和Pb2+的吸附量分別為79.9和226.2 mg/g。Liu等[29]采用微波輻射和反溶劑兩步法合成了羧甲基木質(zhì)素納米球，該納米球的平均直徑為73.9 nm，比表面積與原始木質(zhì)素相比，增加了3.2倍，結(jié)構(gòu)中含有豐富的羧基官能團(tuán)(1.8 mmol/g)，可通過(guò)螯合作用吸附水溶液中的Pb2+，對(duì)Pb2+的最大吸附量為333.3 mg/g，且在連續(xù)10次吸附-解吸循環(huán)后，吸附容量?jī)H僅損失27.0%。Jin等[30]通過(guò)紫外光引發(fā)的硫醇烯點(diǎn)擊反應(yīng)合成了N-乙酰-L-半胱氨酸功能化木質(zhì)素，由于引入了更多的吸附位點(diǎn)，通過(guò)螯合作用，其對(duì)Cu2+和Pb2+的最大吸附量可達(dá)68.7和55.5 mg/g，分別是原木質(zhì)素的12.5倍和7.6倍。隨后Jin等[31]又通過(guò)曼尼希反應(yīng)成功制備了胺冠醚功能化木質(zhì)素吸附劑，利用冠醚單元與金屬離子的相互作用，增強(qiáng)了木質(zhì)素的吸附性能，對(duì)Pb2+最大吸附量提升至91.4 mg/g，比原木質(zhì)素(13.5 mg/)高5.9倍。Wang等[32]通過(guò)化學(xué)改性合成了一種有效的木質(zhì)素基生物吸附劑，該吸附劑含有特定的官能團(tuán)和空間交聯(lián)結(jié)構(gòu)，化學(xué)反應(yīng)活性顯著提高，對(duì)Pb2+的吸附量最高可達(dá)到140.0 mg/g。Li等[33]則利用硫酸對(duì)制漿木質(zhì)素同時(shí)進(jìn)行氧化和碳化，制備了一種高酸性含氧基團(tuán)的木質(zhì)素生物炭，并對(duì)其進(jìn)行了吸附實(shí)驗(yàn)。由于引入了高酸性含氧基團(tuán)，尤其是羧基(含氧基團(tuán)達(dá)到8.6 mmol/g)，其對(duì)Pb2+的最大吸附量可達(dá)到679.0 mg/g，明顯高于其他木質(zhì)素基或碳質(zhì)吸附劑的吸附量。Liu等[34]將納米粒子結(jié)合到水凝膠中制備了一種硫化亞鐵納米粒子木質(zhì)素水凝膠復(fù)合材料，能有效地從污水中去除重金屬Cd2+，其對(duì)Cd2+的吸附量高達(dá)833.3 mg/g，研究顯示，該復(fù)合材料的高吸附量歸因于4種機(jī)制，包括通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使硫化鎘沉淀(84.1%)、木質(zhì)素絡(luò)合(13.2%)、水凝膠溶脹(0.6%)和納米粒子吸附(2.2%)。Zhang等[35]通過(guò)交聯(lián)和冷凍干燥合成了一種具有納米壁網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新型聚乙烯亞胺功能化殼聚糖-木質(zhì)素復(fù)合海綿吸附劑，可以在非常短的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)高效、選擇性去除水溶液中的Hg2+，在1 min內(nèi)達(dá)到最終吸附量的83.5%，最大吸附量為663.5 mg/g，這主要源于復(fù)合海綿的均勻互連多孔結(jié)構(gòu)與納米級(jí)結(jié)構(gòu)，增加了官能團(tuán)的分布，并導(dǎo)致重金屬離子與表面官能團(tuán)的快速絡(luò)合。與此同時(shí)，該吸附劑具有良好的可重復(fù)使用性，經(jīng)過(guò)5次吸附和解吸循環(huán)后，吸附容量?jī)H下降4.1%。

表1 不同方法制備的木質(zhì)素吸附材料Table 1 Lignin adsorption materials prepared by different methods

3 氣體的吸附

隨工業(yè)化的發(fā)展，尤其是鋼鐵，石油，煤電等行業(yè)發(fā)展，人們的生活水平雖然有所提高，但SO2、H2S、和CO2等氣體的釋放也會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的空氣污染。處理這些氣體的常見(jiàn)方法有吸附法、冷凝法、燃燒法和催化轉(zhuǎn)化法等，其中吸附法因具有凈化效率高、工藝流程較簡(jiǎn)單、解吸后氣體可回收利用等優(yōu)點(diǎn)常被作為處理于工業(yè)廢氣的首要選擇。

近年來(lái)，多孔碳，已迅速成為非常有效的氣體吸附材料之一。然而，傳統(tǒng)的多孔碳材料，因?yàn)樗鼈兊奈锢硇再|(zhì)和弱吸附性質(zhì)，使得這些吸附材料對(duì)溫度敏感，選擇性相對(duì)較差。因此，對(duì)多孔碳材料進(jìn)行表面改性是提高其表面積、孔結(jié)構(gòu)和堿度的關(guān)鍵[36]。木質(zhì)素作為制備多孔碳等吸附材料的原料，來(lái)源廣泛，選擇性多，具有羥基、甲氧基等多種基團(tuán)，可被修飾從而提高吸附性能。Saha等[37]以木質(zhì)素為原料，經(jīng)氫氧化鉀和氨水活化合成了氮摻雜的多孔碳，在溫度分別為298和273 K以及101.33 kPa的壓力下，其對(duì)CO2的吸附容量分別為5.5和8.6 mmol/g。該課題組[38]進(jìn)一步比較了木質(zhì)素、核桃殼、桔皮和杏仁等4種農(nóng)業(yè)廢棄物原料，采用不同比例的氫氧化鉀一步碳化活化法合成了高微孔炭，在上述條件下，這復(fù)合吸附劑CO2的吸附量分別提升至7.2和9.4 mmol/g。Park[39]等通過(guò)水熱碳化、氫氧化鉀活化合成了含氮木質(zhì)素超多孔碳。該氮摻雜的多孔碳比表面積為247～3064 m2/g，表面含有0.62%～1.17%質(zhì)量比的含氮基團(tuán)，298 K、1 013.25 kPa壓下對(duì)CO2的最大吸附容量達(dá)到13.6 mmol/g，通過(guò) 10次吸附/解吸循環(huán)，依然表現(xiàn)出高穩(wěn)定性。Zhu等[40]則引入生物可再生木質(zhì)素作為前體，通過(guò)熱解工藝成功制備了蠕蟲(chóng)狀多級(jí)孔結(jié)構(gòu)碳材料，該碳材料具有蠕蟲(chóng)狀骨架的微孔和介孔結(jié)構(gòu)，通過(guò)CO2捕獲試驗(yàn)證明蠕蟲(chóng)狀分級(jí)多孔碳表現(xiàn)出26.2 mg/g的CO2吸附能力。Sun等[41]將黑液木質(zhì)素與堿性氧氣爐煉鋼爐渣混合，然后碳化制備成混合多孔吸附劑。結(jié)果表明：將BL按52%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比與SS混合，在860 ℃下碳化50 min，其對(duì)SO2的最大去除值可達(dá)到56.0 mg/g。在此基礎(chǔ)上，Sun等[42]繼續(xù)利用木質(zhì)素與蛋殼混合，然后碳化制備雜化多孔吸附材料，研究了室溫下脫除空氣中微量二氧化硫的性能。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，吸附材料的吸附位點(diǎn)隨炭化溫度的升高而增加，當(dāng)溫度升至800 ℃時(shí)，其吸附位點(diǎn)顯著增加，達(dá)到130 m2/g。在800 ℃下炭化50 min時(shí)，所制備的雜化吸附劑在濕態(tài)和干態(tài)下均表現(xiàn)出優(yōu)異的吸附性能，對(duì)SO2的吸附量可達(dá)到52.0 mg/g?；钚蕴孔鳛槎嗫滋嫉囊环N，具有吸收硫化合物的能力，并用于許多凈化氣體排放物的處理，特別是凈化排放到大氣中的氣體[43]。Zhang等[44]通過(guò)蒸汽活化，用黑液中的木質(zhì)素制備活性炭。在1173 K處產(chǎn)生的活性炭的比表面積、孔隙體積和平均孔徑可分別達(dá)到1010 m2/g、0.65 m3/g和3 nm。利用平衡等溫線(xiàn)近似值，H2S最大單層吸附能力可達(dá)到2.7 mg/g。通過(guò)對(duì)傳質(zhì)擴(kuò)散率數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)傳質(zhì)過(guò)程中吸附H2S的表面擴(kuò)散對(duì)有效擴(kuò)散率具有重要意義。

此外，以木質(zhì)素為基的一些其他材料，在氣體吸附方面也有著一定的應(yīng)用。Geng等[45]以木質(zhì)素和納米纖維素為原料，制備碳?xì)饽z。通過(guò)調(diào)整碳?xì)饽z前體中木質(zhì)素與纖維素納米纖維的質(zhì)量比，可以同時(shí)控制碳?xì)饽z的宏觀和微觀結(jié)構(gòu)，獲得最佳孔隙率和表面積。使其具有各向異性孔結(jié)構(gòu)、性能高和功能多等特點(diǎn)，在CO2捕獲和電容儲(chǔ)能方面均表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，最佳結(jié)果顯示在273 K和100 kPa下的CO2吸附容量為5.2 mmol/g。此外，Nikolic等[46]嘗試?yán)昧蛩猁}木質(zhì)素?cái)y帶銅離子實(shí)現(xiàn)了硫化氫氣體的去除，銅離子可以通過(guò)直接吸附或在其溶液中沉淀木質(zhì)素的方式完成在木質(zhì)素上的附著，研究結(jié)果表明，硫酸鹽木質(zhì)素對(duì)H2S的吸附量有2.0 mg/g，雖然吸附量偏低，但也顯示出了木質(zhì)素在去除H2S的吸附潛力。

4 結(jié) 語(yǔ)

木質(zhì)素作為一種價(jià)格低廉、含量豐富的天然有機(jī)高分子材料，具有許多潛在的反應(yīng)活性和利用價(jià)值。木質(zhì)素用于吸附材料的研究更多的是基于：(1)將木質(zhì)素制備成多孔結(jié)構(gòu)的碳材料，利用其超高的比表面積進(jìn)而提高其吸附性能；(2)利用木質(zhì)素上的多種活性基團(tuán)，對(duì)其進(jìn)行改性活化，引入或增加其羥基、羧基和甲氧基等含量，進(jìn)而得到高化學(xué)吸附性能的吸附材料；(3)以木質(zhì)素為主要原料，與其他材料反應(yīng)制備成相應(yīng)的復(fù)合材料，以提高其吸附性能。當(dāng)前的木質(zhì)素基吸附材料還需要在簡(jiǎn)化制備方法、優(yōu)化制備條件、提高孔隙率、增加材料強(qiáng)度和再生利用等方面進(jìn)一步深入研究。這對(duì)于木質(zhì)素資源的高質(zhì)、高效、高值化利用和可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，也符合碳中和、碳達(dá)峰的發(fā)展理念。