木质素是自然界中仅次于纤维素的第二大生物质资源,木质素主要来源于制浆造纸和生物质燃料行业的低成本副产品。如何用木质素开发各种复合材料是目前研究的热点问题。木质素种类繁多,包括木质素磺酸盐、碱木质素和硫酸盐木质素等。其中碱木质素,是人们常用于开发复合材料的木质素原料。因此本研究围绕碱木质素进行了材料的制备和研究,以聚乙二醇二缩水甘油醚（PEGDGE）作为交联剂,开发了木质素基功能性材料。经过扫描电镜、红外光谱、电化学工作站等仪器对材料的物理结构、化学结构和电化学性能等进行了分析,碱木质素均起到了改善或提高材料性能的作用。与此同时,对材料的形成机理进行了深入的阐述:（1）本研究通过使用电化学工作站在泡沫镍表面电化学合成了聚吡咯,再使用Fe Cl3进行化学蚀刻,获得了中空聚吡咯网络。在聚吡咯网络上包裹碱木质素基凝胶,制备成木质素基水凝胶。经测试,该材料组装的超级电容器比电容可以达到175 F/g,较纯聚吡咯的比电容提高了127.4%。循环1000次之后的电容保持率比纯聚吡咯的电容保持率高。实验还对该材料进行了传感性能的测试,并讨论了碱木质素基水凝胶提高聚吡咯比电容的机理等问题。实验表明碱木质素水凝胶在提高聚吡咯的比电容性能上具有积极作用。（2）本研究在上一章的基础上加入了纳米纤维素,同样以木质素和交联剂为主要原料和交联剂,通过冷冻干燥的方法获得了以纳米纤维素为骨架的木质素高弹性气凝胶。实验通过线性马达对材料的进行反复压力测试,发现在1 Hz的频率下可以循环10000次,并且在循环之后长度仍然能够保持原来长度的91.2%。说明了该气凝胶具有良好的弹性和形状保持功能。在其表面负载了含氟多巴,使其具有疏水性能。经过水接触角测试发现可以达到140°。由于该气凝胶具有十分优良的弹性,所以在油水分离过程中可以循环往复的使用。该材料不仅开发的成本低廉,同时木质素的使用还可以降低资源的浪费。（3）在上一章研究的基础上,在弹性气凝胶中原位合成聚苯胺。在聚苯胺的作用下,气凝胶具有了良好的导电性和电容性能。在线性马达和LCR数字电桥的共同测试下发现,该材料在4000次循环压缩后,不仅可以保持原有长度的87.2%,并且该高弹性导电气凝胶仍然还可以保持最初的传感信号。同时在组装成超级电容器之后,发现其面积比电容也高于其他负载聚苯胺的材料,高达772 m F/cm~2。