木質(zhì)素作為地球上存在最豐富的可再生資源之一，也是紙漿造紙工業(yè)最常見的副產(chǎn)物。隨著木質(zhì)素的開發(fā)不斷深入，其作用也被越來越多人多重視。近年來，木質(zhì)素材料已經(jīng)在吸附材料、電極材料、碳纖維、塑料改性、色素炭黑等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

  木質(zhì)素中包含大量苯基丙烷和不飽和雙鍵，芳構(gòu)化程度較高，具有高的碳含量和高儲能量，同時具備可再生，無污染等優(yōu)點。因此，木質(zhì)素現(xiàn)已成為制備活性炭、催化劑載體、電極材料、碳纖維等方面的潛力材料。現(xiàn)在，國內(nèi)外對木質(zhì)素的炭化研究主要集中在以下四個方面：

  一、碳纖維

木質(zhì)素因價廉易得、可再生而成為制造低成本碳纖維的理想原料。以木質(zhì)素為原料制備碳纖維，化學家通常采用高溫炭化工藝法。多年以來，國內(nèi)外化學家們通過眾多實驗，在高溫環(huán)境下得到了碳纖維越來越趨于完美。

二、活性炭

  目前黑液木質(zhì)素最為現(xiàn)實可行的應(yīng)用領(lǐng)域是將其制備成活性炭。木質(zhì)素具有較高的碳含量和與煙煤相似的分子結(jié)構(gòu)，與纖維素炭相比具有更多的孔隙，可以作為生產(chǎn)活性炭理想的前驅(qū)體。木質(zhì)素制備活性炭的方法主要為物理活化法和化學活化法。物理活化法是將原料在無氧環(huán)境下先炭化，生成非多孔的焦炭，炭化溫度一般為 600℃;再利用氣體進行炭的氧化反應(yīng)，形成發(fā)達的多微孔結(jié)構(gòu)，活化溫度一般在 800℃~900℃之間，常用氣體有水蒸氣和二氧化碳。該方法反應(yīng)條件溫和，對設(shè)備材質(zhì)要求不高，對環(huán)境無污染。

  物理活化法由于其時間長，能耗高，因此近年來，許多關(guān)于活性炭的研究更傾向于化學活化法。化學活化法具有反應(yīng)溫度低、一步完成、產(chǎn)率較高和比表面積大等優(yōu)點。化學活化法是將活化劑如磷酸、氯化鋅等與原料在惰性氣體中混合，同時進行炭化和活化。

  三、炭黑

  炭黑可作為黑色染料，制造中國墨、油墨、油漆等，也可做橡膠的補強劑，利用木質(zhì)素制備炭黑為木質(zhì)素的有效利用又增加了一條實用的新途徑。化學家們已經(jīng)使用木質(zhì)素制成的炭黑應(yīng)用于多個領(lǐng)域。

  四、焦炭

  通過木質(zhì)素直接炭化制備焦炭，相比較于以往的炭化和活化的方法，制備工藝更加簡化，制備成本更低。以木質(zhì)素制備焦炭，有調(diào)控熱解溫度、水熱法、高溫炭化、添加催化劑等多種方法。不同的方法得到了焦炭物理和化學性質(zhì)也各有不同。

  此外，以木質(zhì)素制成的樹脂基炭泡沫具有很大的孔和棱柱，其炭形態(tài)為難以石墨化的玻璃態(tài)炭，因此密度低，絕熱性能優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于絕熱、過濾和催化劑等領(lǐng)域。