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碱木质素是造纸工业碱法制浆黑液的主要成分,其甲氧基含量较高,醇羟基含量较低,导致化学反应活性低,因此提高其反应活性成为碱木质素高效利用的关键。 本论文采用H2作为碱木质素加氢活化的试剂,考察了钯/炭（Pd/C）催化剂催化下,H2在常压和高压以及微波辅助下对碱木质素的还原作用。分析了各种反应因素对反应前后碱木质素官能团含量的影响,确定了碱木质素还原反应的较佳条件。分别对比了常压和高压、常规反应方式和微波辅助下,Pd/C催化活化碱木质素的效果。结果表明高压比常压更有利于提高碱木质素的反应活性,改善反应性能;微波辐射比常规反应方式更有利于提高碱木质素的酚羟基含量,而在提高碱木质素的总体反应活性方面没有表现出特殊的效应。1H-NMR和UV光谱分析显示反应后碱木质素的结构单元中苯环结构稳定,羰基、羧基、甲氧基有所减少,醇羟基和酚羟基的量增加了。采用凝胶渗透色谱法（GPC）测定了碱木质素的相对分子量及其多分散性,结果显示碱木质素经过加氢活化后,重均分子量（Mw）和数均分子量（Mn）都有不同程度的降低,而数均分子量下降的更为明显,碱木质素的相对分子量分布变宽,多分散系数（D）增大。运用元素分析仪分析了反应前后碱木质素的元素组成变化,并结合官能团的测定结果,得出了碱木质素结构单元的经典式。扩大经典式显示,C9结构单元中酚羟基和醇羟基的个数在活化后都有所增加,羰基和羧基数都不同程度地减少了。综合分析得出,碱木质素的活性基团数增加,结构单元之间的化学键发生了部分断裂,碱木质素大分子发生了碎片化,聚合程度降低,反应性能总体上得到了较大改善。 Pd/C催化下碱木质素高压还原反应的最佳条件为:催化剂的负载量为3%,用量为10%,反应温度为100℃,反应时间为5h,氢气压力为4MPa。在此条件下,总羟基、醇羟基和酚羟基含量分别为:15.69%、11.45%、4.24%,分别增加了158.06%、310.40%以及28.86%;甲氧基含量由13.85%减少为10.14%;Mw、Mn分别为13943、5196,比反应前分别减少了17.25%和40.67%,D由反应前的1.92增大为2.68。 运用扫描电子显微镜（SEM）对Pd/C催化剂的微观形貌进行了表征,对失活的Pd/C催化剂进行了回收再利用,并初步探讨了催化剂失活的原因。钯的回收率为94.55%,纯度达到98.85%。推断Pd/C催化剂失活的主要原因是:金属钯的流失、钯晶粒的长大活性炭微孔堵塞以及催化剂的中毒。催化剂的重复利用实验表明新鲜的Pd/C催化剂重复使用三次还能保持较好的催化活性。