草本木质素磺酸镁(简称木镁)是采用蔗渣、竹子等草本植物作为制浆原料，亚硫酸氢镁蒸煮制浆的副产品，无毒，可生物降解，价格低廉，可应用于混凝土减水剂。研究草本木质素磺酸镁结构特性及其应用性能，能够为草本木质素磺酸镁改性为高效混凝土减水剂提供理论指导，同时能够提高造纸废液中生物质资源的利用率，减少环境污染，具有重要的经济效益和社会效益。 本论文以木镁为研究对象，通过红外光谱和官能团含量测定、紫外光谱及核磁共振等先进测试分析方法，研究了木镁的结构单元、分子量分布及其官能团等结构特性，并对其表面物化性能和应用性能进行了研究。 研究结果表明，木镁分子中含有紫丁香基、愈创木基和对羟基苯丙烷结构单元三种结构单元，结构单元之间的连接方式有β-O-4，β-β,5-5等形式，与木本木质素磺酸钙(简称木钙)相比，草本木镁含有较多的紫丁香基结构及较短的烷基侧链，羧基和甲氧基含量大于木钙的，而酚羟基和磺酸基小于木钙的，木镁的重均分子量为2526，数均分子量为2395，多分散指数为1.05，木镁的重均分子量不足木钙的1/3，数均分子量是木钙的1/2左右。 对木镁的应用性能进行研究表明，木镁的表面活性小于木钙的，掺加到木镁的水泥颗粒的Zeta电位也比掺加木钙的小，木镁与木钙的起泡性能相差不大，木镁的泡沫稳定性好，在相同的掺量下，掺加木镁的水泥净浆流动度较小，木镁的初、终凝时间都小于木钙的，在相同的掺量下，掺加木镁3、28天的砂浆抗压强度都高于木钙的。 木镁的Fenton氧化反应工艺研究表明，当木镁溶液的起始浓度为25％(质量百分比)，FeSO<,4>·7H<,2>O的添加量为1g，反应温度为50℃～90℃，H<,2>O<,2>用量为25mL，反应0.5h时，所得到的氧化木镁OMLS2对水泥颗粒的分散性最大。氧化木镁的紫外吸收峰均比木镁的增强，酚羟基有所增加，甲氧基含量减小，磺酸基含量增加，羧基含量减小，重均、数均分子量都有所增大，其中OMLS2的重均分子量达到5390、数均分子量达到3453，多分散指数为1.56。Fenton试剂生成的HO·引发了木镁的聚合反应，HO·先与游离酚羟基的结构单元生成酚氧自由基，酚氧自由基再与酚羟基结果单元的邻位碳生成新的醚键连接。 对工艺优化的氧化木镁OMLS2性能进行研究，与木镁相比，OMLS2的表面活性有较大提高，氧化木镁OMLS2溶液的最低表面张力达到45.93 mN/m；添加到OMLS2的水泥颗粒Zeta电位绝对值最高可达到26mV，比添加到木镁溶液中的水泥颗粒增加了将近5mV，接近于木钙的；氧化木镁OMLS2溶液的起泡能力和泡沫稳定性较木镁和木钙好，且OMLS2溶液的泡沫均匀，细小。 相同掺量下，添加OMLS2的水泥净浆流动度比木镁有较大提高，其中0.5％掺量下的，掺OMLS2的水泥净浆流动度比木镁提高了20％；掺OMLS2的水泥净浆初、终凝时间比木镁的分别延长了44min和142min；掺OMLS2的砂浆减水率为8.9％，比木镁提高了112％，掺OMLS2的3、28天砂浆抗压强度比掺木镁的高41.5％、9％，比掺木钙的高66.2％、20％。