本项目从提高氧脱木素过程中含氧活性因子产生、控制其中超氧负离子自由基,减少羟基自由基形成的关键问题出发,在前期研究助剂可能提高氧脱木素选择性基础上,研究助剂的氧化还原电势及其对提高含氧活性因子的作用;探讨超氧负离子自由基在助剂存在下的反应机理;用ESR技术测定氧脱木素过程中形成的自由基,用二维NMR技术和热解-GC-MS技术研究稳定残余木素的结构变化,进一步阐明稳定残余木素降解的机理,最后为选择性深度氧脱木素提供理论依据,并评价后续纸浆漂白废水的COD,BOD等指标。氧脱木素不仅本身是洁净化工过程,而且在后续纸浆漂白过程能减少化学药品用量,有利于实现环境友好的漂白工艺。通常氧脱木素的选择性较差,深化氧脱木素是近年来脱木素技术要跨越的一个瓶颈,因此研究选择性深度氧脱木素具有重要意义。
本项目以提高氧脱木素率,改善氧脱木素选择性为出发点,对氧脱木素过程中的含氧自由基、氧脱木素助剂以及超氧阴离子自由基降解木素的反应机理等进行了研究。本项目的研究采用竹子、桉木和马尾松为原料制备纸浆,并优化了竹子EMCC制浆的蒸煮条件;通过本项目的研究,建立了羟基自由基与超氧阴离子自由基的检测方法;优化了竹浆氧脱木素工艺条件;考察了几种氧脱木素助剂对竹浆、桉木浆以及马尾松浆氧脱木素的促进作用;研究了深度脱木素对纸浆TCF漂白的影响并与传统的含氯漂白进行了比较;提出了超氧阴离子自由基与木素模型物可能的反应机理。