我国林业资源匮乏,可用于造纸的资源相对较少,对外有一定依赖度,然木材原料的进口成本较高,因此大力发展以木材纤维原料为主、非木材纤维原料为辅的制浆造纸模式是必然趋势。竹材作为非木材纤维原料的典型代表,具备生长周期较短且原料丰富的优势,但其灰分含量及硅含量均远高于木材原料。硅含量过高导致制浆造纸工业生产过程中产生的黑液在蒸发、运输与燃烧等过程中结垢现象严重,破坏了碱回收系统的稳定性,因此以低成本的方法解决硅干扰问题成为目前该领域的研究重点。目前从制浆黑液中脱除硅一般采用酸析法,即降低黑液的p H值,但此过程会伴随大量木质素析出,分离的二氧化硅吸附在木质素中,严重影响了竹浆黑液碱回收系统的稳定性。本研究采用酸化度和氧化度两个参数作为实验变量进行硅脱除实验,并为了准确验证羧酸根离子与硅脱除率的关系进行了模拟实验,即二氧化碳和柠檬酸分别酸化硅酸钠和碳酸钠的混合溶液。本研究旨在不影响竹浆黑液碱回收系统稳定性的前提下解决制浆黑液硅干扰的问题,并初步探究了一种木质素基硅-碳电极材料的制备,以此实现二氧化硅与木质素的资源化利用。主要结论如下:1.当酸化程度一致时,随着微氧化程度的加深,黑液中硅的脱除率逐渐上升,木质素析出量与黑液粘度呈下降趋势,且微氧化至黑液p H为12.45,酸化至黑液p H为10时的黑液硅脱除率为76.41%,其粘度最接近木浆黑液。黑液的微氧化改变木质素结构与分子量,随着微氧化程度的加深,木质素分子量分布逐渐分散。且微氧化程度越深,黑液固形物与木质素沉淀的燃烧热越低。2.当氧化程度一致时,酸化程度不同会对黑液的性能产生一定影响。随着黑液酸化程度的加深,木质素析出量逐渐增加、析出木质素的分子量分布逐渐集中,黑液固形物燃烧热逐渐下降,但同时硅的脱除率逐渐上升。3.氧化处理会增加木质素分子内羧酸根离子含量,为验证羧基含量对黑液性能的影响,本研究在相同的氧化和酸化程度下对二氧化碳和柠檬酸酸化后的黑液粘度、分离硅含量、燃烧热等性质进行对比,发现柠檬酸酸化后的黑液中硅脱除率提高了5.04%,燃烧热提高了6%。根据模拟实验,柠檬酸酸化的混合溶液可以分离更多的二氧化硅,证实了以上羧酸根离子含量越多,硅脱除率越高的猜想。4.在木质素与硅酸四乙酯复合制备硅-碳电极材料的研究中发现,与900℃碳化得到的材料相比,1200℃条件下碳化得到的硅-碳复合材料有较多的C-Si键和较高的结晶度。由三电极体系检测结果可知,当电流密度为1A/g时,材料的比电容为74.8F/g,且循环了1000次之后材料的比电容保持为原来的91.8%。