木质素在农业上的应用
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木质素的性质及应用
木质素的性质及应用张XX（北京联合大学生物化学工程学院，北京，100023）摘要随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻,天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。
在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。
增强其制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约14亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,截止到2002年时,超过95%的木质素仍直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用[1]。
被用于化工高分子材料却仅占 1%。
所以对于木质素的研究、开发及应用等具有十分重要的意义。
本文简单介绍木质素的结构、性质。
主要介绍其在发泡塑料方面的应用。
关键词：木质素；树脂；改性；发泡；木质素的结构木质素，是聚酚类的三维网状高分子化合物，其基本结构单元为苯丙烷结构，共有三种基本结构（非缩合型结构），即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。
木质素是由松柏醇基、紫丁香基和香豆基三种单体以 C－C 键、醚键等形式连接而成的具有三维空间结构的天然高分子物质。
[2]木质素的化学性质木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、共轭双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应，从而奠定了木质素在多方面应用的基础。
特别是在高分子材料方面，以木质素为原料可以合成酚醛树脂，既可以用作酚与甲醛反应，也可用作醛与苯酚反应[3]；利用木质素所含的醇羟基，可与异氰酸酯类进行缩合反应，制得木质素聚氨酯；木质素与烯类单体在催化剂作用下能发生接枝共聚反应，如丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等。
木质素的应用脲醛树脂木质素作为一种洁净资源，可制备合成树脂和胶黏剂、补强剂、油田化学品和各种助剂，在轻工业及农业中有广泛的应用。
脲醛树脂是目前市场上多用作粘合剂,作为塑料使用的很少,而且都是闭孔泡沫塑料,但脲醛树脂泡沫塑料由于其硬而脆的缺点,在应用上受到了限制。
木质素类成分分析
生物抗菌性
总结词
部分木质素类成分具有抗菌活性，能够抑制细菌和真菌的生长，有望用于食品防腐和抗菌药物的研发。
详细描述
一些木质素类成分被证实具有抗菌活性，能够抑制多种细菌和真菌的生长。这些成分通过破坏微生物细胞壁、抑 制微生物酶活性等机制发挥抗菌作用。由于其对微生物的广谱抗菌作用，木质素类成分在食品防腐、医药等领域 具有广阔的应用前景。
某些木质素类成分具有杀虫或抗菌活性，可以用于开发生物农药， 减少化学农药的使用。
土壤改良剂
木质素类成分可以用于改善土壤结构，增加土壤有机质和肥力。
在环境保护方面的应用
废水处理
木质素类成分可以用于废水处理，通过吸附和絮凝作用去除水中 的污染物。
生物质能利用
木质素类成分可以作为生物质能利用的原料，通过热解或气化生 成生物质能。
提高木质素类成分产量的研究
总结词
提高木质素类成分产量是研究的重点之一， 通过改进培养条件、优化基因表达等方式， 有望实现木质素类成分的高效生产。
详细描述
目前木质素类成分的产量受到多种因素的影 响，如培养条件、基因表达水平等。通过深 入研究这些因素对木质素类成分产量的影响 ，可以找到提高产量的有效方法。例如，优
生物抗癌性
总结词
部分木质素类成分具有抗癌活性，能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散，对预防和治疗癌症具有一定的潜 力。
详细描述
一些木质素类成分被发现具有抗癌活性，能够抑制肿瘤细胞的生长和扩散。这些成分通过多种机制发 挥作用，包括抑制癌细胞的增殖、诱导癌细胞凋亡、抑制肿瘤血管生成等。虽然木质素抗癌效果还需 要更多的临床研究验证，但其潜力已经引起了广泛的关注。
生物抗氧化性
总结词
木质素类成分具有显著的生物抗氧化性，能够清除自由基， 减少氧化应激反应，对预防和延缓衰老、慢性疾病等具有积 极作用。
木质素
木质素的应用研究进展林化10-3班边少杰100524326摘要：木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分，木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物，其含量仅次于纤维素。
它是制浆造纸工业的主要副产物，也是木材水解工业中不可缺少的副产物，是重要的可再生资源之一。
研究和发展应用木质素技术是化工领域和生物质应重视的热点和难点问题。
木质素的利用面广，主要分为木质素的高分子利用和木质素的降解利用。
本文主要阐述了木质素的高分子应用主要包括木质素在吸附剂，表面活性剂，水处理剂，粘合剂，橡胶复合材料，替代柴油及木质素在农业生产中的应用。
木质素的降解利用主要体现在生产香草醛上。
通过对木质素应用领域的研究，可以看出木质素的的应用面广泛，市场潜力巨大。
同时，我们也发现在其生产中面临的问题。
如何利用木质素，提高生产技术，增加产品产量，提高产品性能，减少化学污染使我们面临木质素研究主要面临的问题。
相信在时代步伐的指引下，我们必将逐个击破这些问题，为更好，更广泛的应用木质素做出努力。
关键字：木质素背景高分子利用降解利用面临问题目录1.序言 (3)2.概述 (3)2.1 木质素的结构与特性 (3)2.2 木质素的分类 (4)3.木质素的综合利用 (4)3.1 木质素的高分子利用 (4)3.11 木质素在表面活性剂、活性炭的研究 (4)3.12 在树脂粘合剂合成中的应用 (5)3.13木质素在橡胶复合材料中的应用 (5)3.14 木质素作水处理剂的应用 (6)3.15 木质素替代柴油技术 (6)3.16 木质素在农业生产中的应用 (6)3.2 木质素的降解利用 (7)3.21 木质素制备香草醛的研究 (7)4. 结语 (7)参考文献: (8)1.序言木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分，木质素是自然界中含量第二的天然高分子化合物，其含量仅次于纤维素。
它是制浆造纸工业的主要副产物，也是木材水解工业中不可缺少的副产物，是重要的可再生资源之一。
木质素的功能
木质素的功能嘿，朋友们！今天咱来聊聊木质素的那些奇妙功能。
你看啊，这木质素就像是大自然的一个小魔术贴。
咱先说说在植物里吧，它就像植物的小卫士。
有一次我和朋友在树林里散步，我就指着那些大树对朋友说：“嘿，你知道不，这木质素可是帮了这些大树大忙呢！”朋友好奇地问：“咋帮的呀？”我笑着说：“它让树木的细胞壁变得更结实，就像给树木穿上了一层坚固的铠甲，能抵御各种风吹雨打呢！”朋友恍然大悟：“哦，原来是这样啊！”而且啊，木质素在造纸行业里那也是大显身手。
记得有一回和造纸厂的师傅聊天，师傅就说：“这木质素啊，处理好了，那纸的质量可就不一样咯！”我问：“咋个不一样法呀？”师傅比划着说：“它能让纸更有韧性，不容易破，你想想，要是纸一扯就破，那多不方便呀！”我连连点头：“对对对，那可不行。
”还有呢，在能源领域，木质素也能发挥作用。
我听一个搞科研的朋友讲过，他们在研究怎么利用木质素来制造生物燃料呢。
我当时就觉得好神奇，这普普通通的木质素居然还能变成燃料。
我问他：“这能行吗？”他信心满满地说：“当然能行啦，这可是未来的一个方向呢！”在农业方面，木质素也有着它独特的贡献。
有一次去乡下，和一位老农民聊天，他就提到了木质素。
他说：“这东西对土地也有好处呢，可以改善土壤的结构。
”我很惊讶：“哇，这么厉害呀！”他笑着点头：“是呀，别小看了这些东西。
”总之呢，木质素的功能可多了去了。
它在我们生活的方方面面都有着或大或小的作用。
它就像是一个默默奉献的小英雄，虽然不那么起眼，但却一直在为我们的生活添砖加瓦。
所以啊，可别小瞧了这小小的木质素，它真的有着大大的能量呢！它让我们的世界变得更加丰富多彩，更加美好！。
木质素在农业上的应用
木质素在农业上的应用木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。
相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素，木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性，具有更为复杂的组成和化学结构，是最难以认识和利用的天然高分子之一。
木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物，它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响，物理化学性质相差很大，从而限制了自身在工业上的高值化利用。
20 世纪以来，随着木质素研究的逐渐深入，人们对它的重要性有了新的认识。
木质素是一种环境友好的生物质可再生资源，通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性，可改善木质素的性质，广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。
木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放，是一种良好的有机复合肥缓释材料。
它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用，治理了对环境的污染，又同时解决了化肥的流失和污染，并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。
一、木质素的制备、结构及反应性工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程，根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。
目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆，从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆，比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆，分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。
多年来，许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究，至今虽然没有搞清楚全部细节，但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式，以及木质素与纤维素之间的连接方式。
目前认为以苯丙烷结构为主体，共有 3 种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。
木质素生物合成及其在农业中的应用
其 编码 产物 可能 是 Ｃ Ｈ， ３ 随后试 验 证 明 了该 酶 对香
的 含量 大大 降低 ， 茎 部 木 质 素 的组 成 也 发 生 了很 其
大 变化 ， 主要 由 Ｈ 木 质素 和痕 量 的 Ｇ 木 质素 和 Ｓ木
质 素组 成 ＿ ， 明 Ｃ Ｈ 可能 是 Ｈ 木 质 素 和痕 量 的 ４证 ］ ３
Ｇ木 质素 、 Ｓ木 质 素之 问的 主要控 制 点 。 １ ２ 肉桂 醇脱 氢酶 （ ＡＤ） 芥 子 醇 脱 氢酶 （ ＡＤ） ． Ｃ 及 Ｓ
底 物 特 异 性 研 究
豆酰 奎宁 酸 和 香 豆 酰 莽 草 酸 表 现 出很 高 的 催 化 活 性 ， 明 Ｃ Ｈ 优 先催 化 香豆酰 奎 宁酸和 香豆酰 莽 草 说 ３
长期 以来一 直认 为 Ｃ Ｈ 是 一种 酚 酶 ， 生物 功 ３ 其 能是将 香 豆酸催 化成 咖啡 酸 ， 始终 未被 纯化 出来 ， 但 其 催 化底物 也不 明确 ， 到 Ｓ ｈ ｃ 直 ｃ ｏ ｈ等使用 功 能基 因 组 方法 从拟 南芥 分离 出 了 Ｃ Ｐ ８ Ｙ ９ Ａ３基 因并 推 断 出
木质 素是 由 ３ 醇单 体或 单木 质酚 （ 豆醇 、 种 香 松 柏 醇 、 子醇 ） 芥 聚合 而 成 的 一种 复 杂 的酚 类 化 合 物 ， 是 陆生植 物 中仅次 于 纤 维素 的高 分 子 化 合物 ， 要 主 分 布在木质 部 的导 管 分 子 、 厚壁 组 织 和韧 皮 部 的 纤
１ １ 肉桂 酸 一３ ． 一羟基化 酶 （ ３ 的研 究进 展 Ｃ Ｈ）
基 肉桂 酰转 移 酶 （ Ｔ） 其 基 因 已 被 克 隆 出来 Ｌ 。 ＨＣ ， ３ ］ Ｎａ ｏ 等 通过 对 拟 南 芥 Ｃ ９ Ａ３基 因 的一 个 Ｔ ｗｒｚ ＹＰ ８
的 含量 大大 降低 ， 茎 部 木 质 素 的组 成 也 发 生 了很 其
大 变化 ， 主要 由 Ｈ 木 质素 和痕 量 的 Ｇ 木 质素 和 Ｓ木
质 素组 成 ＿ ， 明 Ｃ Ｈ 可能 是 Ｈ 木 质 素 和痕 量 的 ４证 ］ ３
Ｇ木 质素 、 Ｓ木 质 素之 问的 主要控 制 点 。 １ ２ 肉桂 醇脱 氢酶 （ ＡＤ） 芥 子 醇 脱 氢酶 （ ＡＤ） ． Ｃ 及 Ｓ
底 物 特 异 性 研 究
豆酰 奎宁 酸 和 香 豆 酰 莽 草 酸 表 现 出很 高 的 催 化 活 性 ， 明 Ｃ Ｈ 优 先催 化 香豆酰 奎 宁酸和 香豆酰 莽 草 说 ３
长期 以来一 直认 为 Ｃ Ｈ 是 一种 酚 酶 ， 生物 功 ３ 其 能是将 香 豆酸催 化成 咖啡 酸 ， 始终 未被 纯化 出来 ， 但 其 催 化底物 也不 明确 ， 到 Ｓ ｈ ｃ 直 ｃ ｏ ｈ等使用 功 能基 因 组 方法 从拟 南芥 分离 出 了 Ｃ Ｐ ８ Ｙ ９ Ａ３基 因并 推 断 出
木质 素是 由 ３ 醇单 体或 单木 质酚 （ 豆醇 、 种 香 松 柏 醇 、 子醇 ） 芥 聚合 而 成 的 一种 复 杂 的酚 类 化 合 物 ， 是 陆生植 物 中仅次 于 纤 维素 的高 分 子 化 合物 ， 要 主 分 布在木质 部 的导 管 分 子 、 厚壁 组 织 和韧 皮 部 的 纤
１ １ 肉桂 酸 一３ ． 一羟基化 酶 （ ３ 的研 究进 展 Ｃ Ｈ）
基 肉桂 酰转 移 酶 （ Ｔ） 其 基 因 已 被 克 隆 出来 Ｌ 。 ＨＣ ， ３ ］ Ｎａ ｏ 等 通过 对 拟 南 芥 Ｃ ９ Ａ３基 因 的一 个 Ｔ ｗｒｚ ＹＰ ８
木质素
氧化中间产物 [N] [O]
氮化产物 氧化产物 [N] [N] [O] [O]
稳定 处理
氧化 产物
氧化 产物
不同的氧化氨解工艺会产生不同形态的氮，甚 至会产生生物毒性的含氮化合物，如反应温度 越高，杂环氮的生成量越大，而杂环氮是不易 分解的，即不能被利用的。
钟哲科等对高压法（氨水15%，压力0.8兆帕， 反应温度130℃，反应时间30min）和常压法 （氨水浓度12%，反应温度90℃，反应时间2h） 氧化氨解工艺的对比研究结果如下表：
优点
缺点
节约劳力 生产成本较高 减少对大气 和水源的 不利于大量推 广使用 污染
增长肥效 提高氮素 的利用率
改善土壤结构 防止土壤板结
长效缓释氮肥剂
化肥缓释剂：可用于氮肥工业，延缓氮肥 在土壤中的流失。
现在，对木质素的利用已积累了一些技 术和方法，但利用率不足10%，大部分仍 以废物形式排出，污染环境浪费资源。 木质素是人类可再生资源物质之一，对 它的研究应该不断的深入下去，以期进 一步提升木质素的价值，使其在现代工 农业生产中得到充分的利用。
缓释氮肥 缓释长效复合肥 腐殖酸-木质素复合肥料 磷肥的改良剂
肥料
植物生长调节剂
土壤改良剂
木质素的降解： 木质素
在土壤中降解 甲氧基 减少 酚羟基 增加
பைடு நூலகம்
酚羟基
氨基酸
或肽
腐殖酸
木质素降解中间产物的醌结构在碱性介质 中反应，得到二元羧酸，它们是木质素降 解产物腐殖酸的模型物质。
缓释氮肥的可能合成路线 木质素 NH4OH [O] 氮化 产物
木质素
在农业中的应用
木质素是一类由苯丙烷单元通过醚键和碳-碳 键连接的复杂的非结晶性、三维网状酚类高聚 物。
木质素磺酸钠、酚醛树脂
木质素磺酸钠、酚醛树脂
木质素磺酸钠和酚醛树脂都是在工业和化工领域中常见的化学
物质。
首先，让我们来谈谈木质素磺酸钠。
木质素磺酸钠是一种由
木质素经过磺酸化反应得到的产物，它常用作造纸工业中的添加剂，可以提高纸张的强度和耐久性。
此外，木质素磺酸钠还可以用作水
泥外加剂，有助于提高混凝土的性能。
在农业领域，它也可以用作
土壤改良剂，有助于改善土壤结构和提高作物产量。
接下来，让我们来了解一下酚醛树脂。
酚醛树脂是一类热固性
树脂，通常由酚和醛类化合物经过缩聚反应制得。
它具有优异的耐
热性和耐化学性，因此被广泛用于制造塑料、涂料、胶黏剂和粘合
剂等产品。
酚醛树脂还常用于制造耐磨材料、绝缘材料和耐腐蚀材料，具有重要的工业应用价值。
从应用角度来看，木质素磺酸钠主要用于造纸、水泥和农业领域，而酚醛树脂则广泛应用于塑料、涂料、胶黏剂等工业产品的制
造中。
从化学性质来看，木质素磺酸钠是一种含有磺酸基团的化合物，而酚醛树脂则是一种由酚和醛缩聚而成的热固性树脂。
在工业
生产中，两者都扮演着重要的角色，为不同领域的产品提供了关键
的功能性和性能表现。
总的来说，木质素磺酸钠和酚醛树脂在工业和化工领域中都具有重要的应用和意义，它们的性质和用途各有不同，但都为相关行业的发展和进步做出了重要贡献。
有关木质素的知识
木浆木质素的主要性能发布时间：2013.10.22 新闻来源： 浏览次数：271.木质素磺酸钠减水剂用量为水泥用量的0.20-0.30%，常用掺量为0.25%，减水率可达9-11%。
在适宜掺量时，与基准混凝土相比3天强度提高15-20%，7天强度提高20-30%,28天提高 15-20%，长期强度也有所增长。
2.在不改变混凝土用水量的情况下，能增加混凝土的流动性，改善和易性。
3.在保持混凝土塌落度，强度与基准混凝土相同时，可节约水泥8-10%，使用一吨木质素磺酸钠减水剂粉剂，可节约水泥30-40吨。
4.在标准状态下，掺本剂的混凝土与基准混凝土相比可延缓混凝土初凝时间3小时以上，终凝时间3小时，水化热峰推迟5小时以上，有利于夏季施工和商品混凝土的运输及大体积混凝土工程。
5.木质素磺酸钠减水剂具有微引气性，可提高混凝土的抗渗冻融性能。
6.本剂掺入混凝土后对钢筋和骨料无腐蚀性。
以上为木浆木质素的主要性能。
希望对你们有所帮助。
木质素与木质素磺酸盐有什么区别？发布时间：2013.10.24 新闻来源： 浏览次数：24我公司是一家专业的木质素成产厂家，下面讲一下木质素与木质素磺酸盐的区别，希望对你们有所帮助。
木质素磺酸盐是木质素的衍生物之一。
它与木质素在来历、化学布局和物理性质方面均有不一样。
木质素磺酸盐首要来自于亚硫酸盐法造纸制浆过程中发生的“黑液”，从黑液中别离获取，首要是木质素磺酸钠或木质素磺酸钙等。
木质素自身是木材三大组分之一（别的两个是纤维素和半纤维素），是一种天然高分子聚合物，在植物中的含量通常是纤维素>木质素>半纤维素。
从植物中获取木质素的办法有许多，包含有机溶剂获取、碱液获取、蒽醌法获取等。
若是用亚硫酸盐法获取木质素，就会得到木质素磺酸盐了。
一般的木质素和木质素磺酸盐最大的差异即是木质素不溶于水，而木质素磺酸盐很简单溶于水。
木质素磺酸盐在空气中还很简单吸潮。
中科院植物所研究员马庆虎谈木质素研究2011年05月23日要想马儿跑，又想马儿不吃草”，一直用来形容人的“抠门儿”，其引申义是“不可能”。
木质素的提取方法及综合利用研究进展
近年来，许多科研人员致力于优化木质素的提取方法。其中，超声波辅助提取 和微波辅助提取因其高效、环保的特性而受到广泛。超声波的空化作用可以加 速木质素与溶剂的混合，从而提高提取效率。而微波则可以通过其热效应使木 质素更容易从木材中释放出来。
除了提取方法，木质素的纯化也是研究的重点。由于木质素在提取过程中常常 与其它物质如纤维素、半纤维素等混合在一பைடு நூலகம்，因此需要进一步纯化以获得高 纯度的木质素。目前，常用的纯化方法包括沉淀法、柱层析、膜分离等。
物理法是通过物理手段如高温、高压或超声波等将木质素从植物细胞壁中分离 出来。物理法的优点是条件温和、对环境友好且提取效率较高，但设备成本较 高。
3、综合利用
木质素的综合利用途径主要包括以下几个方面：
(1)医药领域：木质素具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等药理作用，可被用于制备 药物。例如，从松树皮中提取的木质素可以用于治疗慢性肾功能衰竭。
谢谢观看
在黑木耳多糖提取完成后，需要进行综合利用。黑木耳多糖具有广泛的生物活 性，可以应用于医药、保健品、化妆品等多个领域。例如，将黑木耳多糖添加 到药品中，可以用来治疗癌症、肝炎等疾病；将黑木耳多糖添加到保健品中， 可以增强人体免疫力、抗氧化能力；将黑木耳多糖添加到化妆品中，可以起到 保湿、抗衰老的作用。
在未来，随着科技的不断进步和研究深入，木质素的提取方法和综合利用将会 取得更大的突破。例如，可以利用人工智能和大数据技术对木质素的性质和功 能进行预测和分析，开发更加高效和环保的提取方法和综合利用技术。同时， 也可以探索木质素在其他领域的应用，如能源领域等。
5、结论
木质素的提取方法和综合利用研究在医药、农药、兽药、化妆品等领域具有广 泛的应用前景。然而仍存在一些挑战，例如不同来源木质素的结构差异和质量 不稳定等问题。为了推动木质素的应用研究和发展，需要进一步深入研究木质 素的性质和功能，开发高效的提取方法和综合利用技术。
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木质素在农业上的应用木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。
相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素，木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性，具有更为复杂的组成和化学结构，是最难以认识和利用的天然高分子之一。
木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物，它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响，物理化学性质相差很大，从而限制了自身在工业上的高值化利用。
20 世纪以来，随着木质素研究的逐渐深入，人们对它的重要性有了新的认识。
木质素是一种环境友好的生物质可再生资源，通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性，可改善木质素的性质，广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。
木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放，是一种良好的有机复合肥缓释材料。
它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用，治理了对环境的污染，又同时解决了化肥的流失和污染，并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。
一、木质素的制备、结构及反应性工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程，根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。
目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆，从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆，比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆，分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。
多年来，许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究，至今虽然没有搞清楚全部细节，但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式，以及木质素与纤维素之间的连接方式。
目前认为以苯丙烷结构为主体，共有3 种基本结构(非缩合型结构)，即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。
不同来源的木质素由于分子结构复杂，化学组成、分子量差异很大，导致利用木质素合成高分子材料的方法及材料性能的稳定性存在很大差异，从而限制了木质素在高分子材料领域的大规模工业化应用。
木质素中含有多种官能团，如芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等，因此木质素的化学反应性较为活跃，能够发生多种化学反应，如氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、烷基化、卤化、消化、缩聚或接枝共聚等。
此外，木质素还具有可再生、可降解、无毒等优点，因此被认为是优良的绿色环保型化工原料，其应用越来越受到国内外研究人员的重视。
二、木质素基本性质及作为肥料载体的应用原本木质素是一种不溶性的白色或接近无色的固体物质，相对密度大约在1135~1150之间，有比较高的燃烧值。
由于结构中存在许多极性基团，尤其是较多的羟基，造成了很强的分子内和分子间的氢键，因此原本木质素不溶于一般溶剂。
木质素的化学结构复杂，一般认为是由苯丙烷单元通过C-O-C 键或C-C 键交联而成的空间网状结构。
木质素分子结构中存在芳香基，酚羟基，醇羟基，羰基, 甲氧基, 羧基，共轭双键等活性基团。
原本木质素和大多数分离木质素均为热塑性高分子物质，无确定的熔点，具有玻璃态转化温度而且较高。
在电子显微镜中看到的木质素的形状为球形或块状。
由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羧基、羰基、甲氧基、羧基、共扼双键等活性基团，可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、生物降解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。
木质素是一种含许多负电基团的多环高分子有机物，对土壤中的高价金属离子有较强的亲合力。
用木质素作为肥料的载体，吸附或包裹肥料，可达到肥料缓释的目的。
由于木质素是天然高分子化合物，无毒，能降解，在土壤中可以通过微生物降解生成腐殖酸，可以改善土壤理化性质，提高土壤通透性防止板结。
木质素比表面积大，质轻，把木质素作为载体，直接与N、P、K 和微量元素混合，制得木质素基载体复混肥，由于木质素缓慢释放的特性，使其中含有的多种营养元素能较好地控制淋失，养分利用率可达80%以上，肥效可以持续20周之久。
木质素载体复混肥是一种无污染，无害化，适应现代农业生产要求的新肥料。
Xie 等为了提高肥料的利用效率和减少其对环境的危害，利用麦秸、凹凸棒、尿素及硼砂制备一种具有保水功能的氮硼缓释肥，其中麦秸作为骨架材料。
同时，研究人员对交联剂含量、引发剂用量、化学改性麦秸及凹凸棒对复合材料的吸水性能的影响进行了研究和优化。
该缓释肥具有保水和缓慢释放功能，在最佳条件下的吸水量高达186 g/g，氮、硼含量分别为23.3 %、0.65 %，是一种经济的、无毒的、环境友好产品，其在农业及园艺业均具有良好的应用。
三、木质素的吸附和螯合作用及在肥料方面的应用将普通的N、P、K肥料和木质素混合，木质素通过物理吸附作用和范德华力可以使得营养元素固定并随木质素的降解而缓慢释放，形成长效缓释肥料。
当木质素中含有的游离氨经硫酸中和后变成硫酸铵，硫酸铵将被木质素吸附，而成为长效缓释肥的一部分。
随着木质素降解，硫酸铵逐渐释放出来，被作物吸收利用。
木质素的分子中存在1/ 3的自由酚羟基和邻苯二酚基，因此具有螯合性，能与金属离子作用，生成多种螯合物和络合物。
在硫酸盐法蒸煮中，木质素发生碱化断裂和硫化断裂反应，还发生一定程度的缩合反应，反应中生成的酚羟基和羧基都有一定的螯合能力。
木质素是一种可完全生物降解的天然高分子材料，但立体网状分子结构的存在大大延缓了降解过程，如果通过一定的反应将氮元素接在木质素上，再施加到土壤中，氮元素不会立即释放，而是随着木质素分子的降解而缓慢释放，成为一种新型的缓释氮肥。
Raskin 等用亚硫酸铵及氨水处理经过净化的碱法制浆黑液，制得含氮的木质素产品。
Gonzele则将硫酸盐黑液先氧化制得腐殖物质，然后氨化制得含氮11.18%的木质素产品。
Lapierre 等用氨化氧化法处理硫酸盐木质素制得的木质素缓释氮肥中氮含量达到12.11%。
用磺化硫酸盐木质素制得的阳离子交换剂，可以螯合5%的Fe、Cu、Zn，用作螯合微量肥料。
以碱木质素、磷酸二铵、粘合剂和助剂为原料，按一定的比例掺混，在一定的温度条件下制取木质素磷肥。
木质素特殊的网状结构、含有大量的羟基、羧基、羰基等活性基团，可以与Fe、Al、Ca等的离子形成络合物，减少Fe、Al、Ca 等的离子与活性磷酸根接触的机会，降低磷素被土壤胶体固持的概率。
同时，经改性的木质素磷肥能减少磷酸根的化学沉淀和固定作用，提高磷肥的利用率，达到节肥增产的效果。
经14周的实验室模拟观测，土壤有效磷含量提高约10%～20%。
两年田间实验结果表明，冬小麦、夏玉米产量分别提高18. 5%和14. 4%。
刘可星等试验结果表明：造纸黑液木质素具有特殊的反应特性，表现出较强的离子交换性，对磷矿粉的活化效果明显，甚至优于沸石，可用于制造活化磷肥。
漆辉应用土柱淋溶的方法研究了木质素对复合肥中钾的保持作用，结果表明：木质素是一种阳离子态肥料的保护剂，能减少施入土壤中的钾肥的淋失，提高钾肥的利用率。
在N、P、K肥料中加入含有适量的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mo、Co的木质素磺酸盐，可用于制取含多元素的液体复合肥。
这种肥料适用于园艺和果树的施用。
造纸黑液中含有大量的木质素和其他有机质，可直接作为有机复混肥的原料。
2 m3的黑液中添加1 kg胶凝剂(含有大量羟基的蛋白多糖类物质) ，搅拌均匀，加入160 kg胶联剂(某种含有羟基的物质加入含有某金属离子的混合物进行一定时间的搅拌反应) ，搅拌至黑液完全固化为止，自然风干。
黑液固化物与一定量的磷酸二铵、氯化钾和氯化铵混合、造粒、干燥、筛分制得有机复合肥。
用于花生和水稻的小区实验，其增产效果显著。
磺化硫酸盐木质素，在一定条件下可与Fe2+进行络合反应，制得木质素Fe 螯合物。
可以直接施入土壤中，将可溶性Fe供给植物，防止植物的缺Fe症。
马涛等利用碱木质素的螯合特性可以制得木质素螯合锌肥，通过盆栽试验结果表明：木质素锌肥是一种高效的有机微肥。
磺化木质素螯合肥料表现出较高的肥效作用，并且对作物具有特定的功效。
如：通过磺化木质素制得含5%锌或铜的螯合肥料，当施肥5 kg锌/hm2或10 kg 铜/hm2时，能够有效地提高谷物的产量，同时可增加禾草中N、P、K含量。
当对作物施加磺化木质素螯合铁肥时，不仅能够促进叶绿素的合成，而且还能调节植物体内的氧化还原过程，促进作物的生长。
四、木质素的化学氨化反应及在肥料方面的应用木质素优良的理化性质，使得其适合于作为肥料载体，而通过化学氨化反应可以将氮元素直接加载到木质素上成为长效缓释肥料的一部分。
在氧压1Mpa，140℃通过对碱木质素和木质素磺酸盐进行氧化氨解反应表明：木材和麦草碱木质素改性产物的含N量能够分别达到10.7%和13.43%，其中一半为无机的氨态氮，其余为酰胺态的氮和其他以强烈的化学键结合的有机氮化物。
谌凡更等研究了木质素磺酸盐或磺化碱木质素与十二胺反应，在pH9，60℃条件下反应3~ 5h，可以制得木质素胺。
王晓红等利用Mannich 反应，用木质素和乙二胺和甲醛反应，室温下搅拌10 min，再经过水浴加热，回流搅拌3h，生成的木质素胺中含N量为8.685%。
熊莉华等利用二甲胺与环氧丙烷生成的叔胺类化合物( 0~ 5℃)，在过氧化氢-硫酸亚铁铵或硝酸铈铵等引发剂引发下，与木质素接枝使其改性。
研究表明：以游离基反应实现的木质素接枝改性，主要发生在木质素大分子结构中的愈创木酚基和对丙苯酚基苯环的第5位上，以醚键与改性分子相连。
张小勇等研究了瓜子壳、核桃壳、杏核壳三种原料加氨的影响因素，试验表明：天然木质素原料氨化的反应温度比工业木质素高60℃左右，反应时间延长60~ 160 min, 氨化产物含N量可达到4.95%~ 6.73%；用过氧化氢作氧化剂比用氧气作氧化剂氨化的效率高。
全金英等利用氧化氨解对工业木质素进行改性研究，制备出含氮量较高、C/ N 比较低的氧化氨解产品，具有很好的生物降解活性，可作为一种缓释的氮资源应用于相应的领域，作为长效缓释肥料有很好的应用前景。
张小勇等研究了草浆木质素化学加氨的过程，研究表明：木质素参与氨化的基团是羰基和羧基。
氨化反应的过程是增加木质素羧基和羰基的含量，进而与氨发生共价结合的过程。
罗学刚等利用一定浓度的氨水，在一定温度、一定压力条件下降解竹材，生成的废液中有机氮含量可达3.5%,通过喷雾干燥处理得到含氮量4.2%的木质素铵；同时以木质素为原料，配合引发剂、增塑剂、抗氧化剂和天然高分子化合物热塑改性剂制成具有缓释、包囊和载体特性的绿色环保缓释材料，再与其它肥料混合，研发的木质素基长效缓释肥料取得了较好的应用效果。