玉米秸秆和撑篙竹乙醇精炼废液制备木质素纳米颗粒的研究

梅赞; 王兵; 平清伟; 张健; 盛雪茹; 李娜

梅赞,王兵,平清伟,张健,盛雪茹,李娜.玉米秸秆和撑篙竹乙醇精炼废液制备木质素纳米颗粒的研究[J].中国造纸学报,2025,40(1):74-82

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玉米秸秆和撑篙竹乙醇精炼废液制备木质素纳米颗粒的研究

Direct Preparation of Lignin Nanoparticles from Ethanol Refining Waste Liquor of Corn Straw and Bambusa Pervariabilis

投稿时间：2024-03-21 修订日期：2024-07-04

DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2025.01.74

中文关键词: 木质素纳米颗粒乙醇精炼废液表面活性剂超声

Key Words:lignin nanoparticles ethanol refining waste liquid surfactants ultrasonication

基金项目:兴辽英才计划特聘教授项目（XLYC1802025）。

作者	单位	邮编
梅赞	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034
王兵	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034
平清伟^*	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034
张健	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034
盛雪茹	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034
李娜	大连工业大学，辽宁木质纤维生物质精炼协同创新中心，辽宁大连，116034	116034

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中文摘要:

本研究利用玉米秸秆和撑篙竹乙醇精炼废液，结合超声辅助直接制备得到稳定性好且尺寸均匀的木质素纳米颗粒（LNPs），并通过调控pH值、表面活性剂添加量、超声时间，采用响应面法优化工艺参数。结果表明，超声时间主要影响LNPs的微观形貌和分布均匀性；以十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，在优化后的最佳工艺条件下，由玉米秸秆乙醇精炼废液制得的LNPs粒径可达257.1 nm，由撑篙竹乙醇精炼废液制得的LNPs粒径为183.0 nm；以十二烷基硫酸钠（SDS）为表面活性剂，在最佳工艺条件下，由撑篙竹乙醇精炼废液直接制得的LNPs粒径为195.2 nm，其在水中的分散稳定性更好，LNPs分散液静置7天后保留率>60%。各方法制备的LNPs在<200 ℃均表现出良好的热稳定性。

Abstract:

This study utilized ethanol refining waste liquor of corn straw and Bambusa pervariabilis to directly prepare lignin nanoparticles （LNPs） with good stability and uniform size with ultrasonic-assisted. By adjusting the pH value， adding surfactant dosage， and ultrasonic time， the process parameters were optimized adopting the response surface method. The results showed that the ultrasonic time primarily affected the micro-morphology and distribution uniformity of LNPs. Using cetyltrimethylammonium bromide （CTAB） as a surfactant， under optimized process conditions， LNPs directly prepared from corn straw ethanol refining wastewater had a particle size of 257.1 nm， while that prepared from Bambusa pervariabilis ethanol refining wastewater was 183.0 nm. Similarly， using sodium dodecyl sulfate （SDS） as a surfactant， under optimal process conditions， the LNPs directly prepared from Bambusa pervariabilis ethanol refining wastewater had a particle size of 195.2 nm and showed better dispersion stability in water with retention rate of >60% after allowing the LNPs dispersion to stand for 7 days. The LNPs obtained by various methods all exhibited good thermal stability at <200 ℃.

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