木質(zhì)素(lignin)
　　是由聚合的芳香醇構(gòu)成的一類物質(zhì)，存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過形成交織網(wǎng)來硬化細(xì)胞壁。木質(zhì)素主要位于纖維素纖維之間， 起抗壓作用。在木本植物中，木質(zhì)素占25%，是世界上第二位最豐富的有機(jī)物(纖維素是第一位)。
　　木質(zhì)素是由四種醇單體（對香豆醇、松柏醇、5-羥基松柏醇、芥子醇）形成的一種復(fù)雜酚類聚合物。
　　木質(zhì)素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的成分之一，具有使細(xì)胞相連的作用。
　　因單體不同，可將木質(zhì)素分為3種類型：由紫丁香基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的紫丁香基木質(zhì)素（syringyl lignin，S-木質(zhì)素），由愈創(chuàng)木基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的愈創(chuàng)木基木質(zhì)素（guajacyl lignin，G-木質(zhì)素）和由對-羥基苯基丙烷結(jié)構(gòu)單體聚合而成的對-羥基苯基木質(zhì)素（hydroxy-phenyl lignin，H-木質(zhì)素）；裸子植物主要為愈創(chuàng)木基木質(zhì)素（G），雙子葉植物主要含愈創(chuàng)木基-紫丁香基木質(zhì)素（G-S），單子葉植物則為愈創(chuàng)木基-紫丁香基-對-羥基苯基木質(zhì)素（G-S-H）。從植物學(xué)觀點出發(fā)，木質(zhì)素就是包圍于管胞、導(dǎo)管及木纖維等纖維束細(xì)胞及厚壁細(xì)胞外的物質(zhì)，并使這些細(xì)胞具有特定顯色反應(yīng)（加間苯三酚溶液一滴，待片刻，再加鹽酸一滴，即顯紅色）的物質(zhì)；從化學(xué)觀點來看，木質(zhì)素是由高度取代的苯基丙烷單元隨機(jī)聚合而成的高分子，它與纖維素、半纖維素一起，形成植物骨架的主要成分，在數(shù)量上僅次于纖維素。木質(zhì)素填充于纖維素構(gòu)架中增強(qiáng)植物體的機(jī)械強(qiáng)度，利于輸導(dǎo)組織的水分運輸和抵抗不良外界環(huán)境的侵襲。
　　木質(zhì)素在木材等硬組織中含量較多，蔬菜中則很少見含有。一般存在于豆類、麥麩、可可、巧克力、草莓及山莓的種子部分之中。其最重要的作用就是吸附膽汁的主要成分膽汁酸，并將其排除體外。
　　另外，雖然其詳細(xì)情況目前尚不得而知，但木質(zhì)素的構(gòu)造與多酚非常相似，故此，木質(zhì)素與多酚應(yīng)該有密切的關(guān)系。總之，二者對于身體都有很好的作用。
　　隨著人類對環(huán)境污染和資源危機(jī)等問題的認(rèn)識不斷深入 ,天然高分子所具有的可再生、可降解,性等性質(zhì)日益受到重視。廢棄物的資源化與可再生資源的利用 ,是當(dāng)代經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重大課題 ,也是對當(dāng)代科學(xué)技術(shù)提出的新要求。在自然界中 ,木質(zhì)素的儲量僅次于纖維素 ,而且每年都以500 億噸的速度再生。制漿造紙工業(yè)每年要從植物中分離出大約 1.4 億噸纖維素 ,同時得到 5000萬噸左右的木質(zhì)素副產(chǎn)品,但迄今為止 ,超過95 %的木質(zhì)素仍以“黑液”直接排入江河或濃縮后燒掉 ,很少得到有效利用。
　　化石能源的日益枯竭、木質(zhì)素的豐富儲量、木質(zhì)素科學(xué)的飛速發(fā)展決定木質(zhì)素的經(jīng)濟(jì)效益的可持續(xù)發(fā)展性。木質(zhì)素成本較低，木質(zhì)素及其衍生物具有多種功能性，可作為分散劑、吸附劑/解吸劑、石油回收助劑、瀝青乳化劑，木質(zhì)素對人類可持續(xù)發(fā)展最為重大貢獻(xiàn)就在于提供穩(wěn)定、持續(xù)的有機(jī)物質(zhì)來源，其應(yīng)用前景十分廣闊。
　　研究木質(zhì)素性能和結(jié)構(gòu)的關(guān)系，利用木質(zhì)素制造可降解、可再生的聚合物。木質(zhì)素的物化性能和加工性能、工藝成為目前木質(zhì)素研究的障礙。
　　Kim JW 等研究了煤與造紙黑液的共液化，他們認(rèn)為木質(zhì)素的熱解形成苯氧自由基，以及其它反應(yīng)性自由基在低溫下對于煤基有很重要的熱解作用。這些自由基是高效的活性中間體，能夠使得煤中的亞甲基斷裂從而促進(jìn)煤的解聚。
　　Akash BA 等研究了煤與木質(zhì)素共液化動力學(xué)。采用伊利諾斯州煙煤與腐蝕性的木質(zhì)素混合物，反應(yīng)在初始?xì)鋲?1.1 MPa、375°C、四氫萘作溶劑下完成的。煤和木質(zhì)素混合物液化產(chǎn)品與單獨用煤液化得到的產(chǎn)物相比，含較少苯不溶物。排阻色譜研究表明，煤和木質(zhì)素混合物液化產(chǎn)品平均分子量比用單煤或單木質(zhì)素液化得到的產(chǎn)品的分子量要低。試驗數(shù)據(jù)表明，在加入木質(zhì)素后煤的轉(zhuǎn)化率提高了22%，通過研究分析得到了描述化學(xué)反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。他們對液體產(chǎn)品循環(huán)的影響也進(jìn)行了研究。初步試驗表明，隨著產(chǎn)品循環(huán)的增加，煤總的分解率是減小的。
　　以上的研究表明，當(dāng)煤與木質(zhì)素共液化時，煤的液化溫度可降低。而且不同研究者得到的實驗結(jié)果都表明，與煤單獨液化相比，煤與生物質(zhì)共液化所得到的液化產(chǎn)品質(zhì)量得到改善，液相產(chǎn)物中低分子量的戊烷可溶物有了增加。產(chǎn)生這些結(jié)果的原因可能是木質(zhì)素的熱解形成苯氧自由基，以及其它反應(yīng)性自由基在低溫下對于煤基有很重要的熱解作用。當(dāng)使用含有苯酚類基團(tuán)的溶劑進(jìn)行液化時，煤的轉(zhuǎn)化率也有顯著增加，雖然國內(nèi)外對生物質(zhì)與煤的共液化取得了一定的進(jìn)展，但還有許多不夠深入，以后應(yīng)著力研究煤與木質(zhì)素共液化工藝條件，改性生物質(zhì)與煤液化試驗研究、木質(zhì)素與煤共液化動力學(xué)、木質(zhì)素與煤催化劑的專用高效催化劑方面的研究。

標(biāo)簽：顯色木質(zhì)素反應(yīng)