Page 122 - 《精细化工》2023年第1期

·114· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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成，在 1800~800 cm 处出现的吸收峰为木质素典型 重速率为 2.55%/min 和 2.45%/min，而 Bet/LA 木质
的特征吸收峰，证实了乳酸类 DES 能够较好保留油 素仅一个较宽失重峰，出现在 303.9 ℃，失重速率
茶果壳木质素的完整性。 为 1.94%/min。TEBAC/LA 木质素出现最大失重峰
2.5 油茶果壳木质素的热稳定性评价 的温度明显高于 Bet/LA 木质素，可能是由于两种木
木质素是以苯丙烷单元结构为主体，由多种化 质素中 C—C 键数量不同导致的。此外，与 Bet/LA 木
学键连接而成的高分子有机化合物，化学键和官能 质素的最大失重速率对应温度相比，TEBAC/LA 木
团的类型及数量会直接影响其热解特性，可以用来 质素的热解温度较高，表明其热稳定性较好，木质
评价不同方法提取木质素化学结构中存在的差异。 素良好的热稳定性有利于拓展其应用范围。
Bet/LA 和 TEBAC/LA 木质素的 TG 曲线和 DTG 曲
线如图 4 所示。由图 4 可知，Bet/LA 和 TEBAC/LA
木质素的 TG 曲线和 DTG 曲线存在较大差异，但二
者的热解规律与其他类型木质素类似，主要分为 3
个主要阶段：失水、热解和炭化 [33] 。TEBAC/LA 木
质素失重率明显高于 Bet/LA 木质素，这主要是
TEBAC/LA 木质素具有较高的相对分子质量，热解
过程中需要断裂的化学键较多。由图 4a 可知，在
200~600 ℃之间，油茶果壳木质素发生了主要的热降
解反应，Bet/LA 和 TEBAC/LA 木质素的失重率分别
为 44.5%和 55.0%，当温度升至 800 ℃时，Bet/LA 和
TEBAC/LA 木质素的残炭率分别为 46.4%和 34.4%。
与 TEBAC/LA 木质素相比，Bet/LA 木质素的残炭率
较高，表明其结构中存在较多缩聚结构或含有较多
难以热分解的甲氧基基团 [34] 。在 100~200 ℃之间，
两种木质素失重率均<5%，此阶段是木质素玻璃化
阶段 [35] 。在 200~400 ℃之间，油茶果壳木质素分解
速率加快，此阶段木质素的热降解主要涉及化学键

断裂（芳醚结构中 C—O 和 C—C）和侧链氧化（羰
图 4 油茶果壳木质素的 TG（a）和 DTG（b）曲线
[36]
基化、羧基化或脱氢反应等） 。当温度升至 400 ℃ Fig. 4 TG (a) and DTG (b) curves of lignin samples isolated
以上，此阶段主要是木质素骨架结构苯环的 C—C from Camellia oleifera shell

键裂解和脱甲氧基 [37-38] ，两种 DES 分离木质素均呈 2.6 油茶果壳木质素热解产物分析
现缓慢失重现象。由图 4b 可知，TEBAC/LA 木质素 在升温速率为 10 ℃ /min 条件下，TEBAC/LA 和
存在两个失重峰分别出现在 251.4 和 329.8 ℃，失 Bet/LA 木质素热解的三维 FTIR 谱图如图 5 所示。

图 5 TEBAC/LA（a）和 Bet/LA（b）木质素热解气体产物的三维 FTIR 谱图
Fig. 5 Three dimensional FTIR spectra of pyrolysis gas products of TEBAC/LA (a) and Bet/LA (b) lignins