本文關鍵詞：小麥秸稈中木質素的提取及其降解研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著石油煤炭資源的日益短缺，尋求新的化石能源的替代品越來越被研究者們所關注。生物質作為可再生資源尤其受到研究者的青睞。如果能將生物秸稈、甘蔗渣、木材廢料等經過一定處理降解成可被利用的化工產品，將是可再生能源利用的一項重大突破。小麥秸稈作為產量最大的農業(yè)廢棄物之一，其內含有豐富的纖維素和木質素。為了將來能有效利用小麥秸稈，本文主要研究了高沸醇溶劑法提取小麥秸稈中的木質素并將高沸醇木質素降解為苯的單環(huán)衍生物。 高沸醇溶劑法提取木質素所用溶劑為1,4-丁二醇，它的優(yōu)點是溶劑沸點高，飽和蒸汽壓低，對木質素的溶解性好。1,4-丁二醇提取木質素研究工作在國內開展的較多，主要從甘蔗渣，樹木，花生殼，松子殼，大米皮中提取，溫度控制在200℃左右，，而溫度過高容易使木質素變性。本文提取木質素的最佳溫度為120℃，催化劑采用NaOH，大大降低了提取溫度。而且用1,4-丁二醇介質在NaOH催化下于高壓釜中提取小麥秸稈中的木質素尚屬首例。本文通過分析提取過程中的溫度，時間，液固比，NaOH用量等因素對木質素收率的影響，確定了最佳的提取木質素的工藝條件：溫度為120℃，反應時間為3h，液固比為6，NaOH用量為秸稈用量的10%，1,4-丁二醇最佳體積分數為60%。在此工藝條件下，木質素的收率達到73.7%。 高沸醇木質素的降解采用兩步法，第一步先醇解木質素，第二步再氫解木質素。醇解可有效斷裂C-O鍵，氫解可進一步還原苯環(huán)上的取代基，而采用兩步法可將兩者的優(yōu)點結合起來。木質素醇解在50%甲醇溶液中及NaOH催化下進行，木質素氫解在50%甲醇溶液中及Ni/C的催化下進行。此降解方法原料廉價易得，節(jié)約了成本。醇解過程中木質素的降解率最高能達到72.5%，降解產物的收率最高為50%。而氫解對醇解產物的結構產生了一定影響。
【關鍵詞】：木質素 小麥秸稈 提取 降解 1 4-丁二醇
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O636.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 引言10
• 1.2 木質素概述10-14
• 1.2.1 木質素的應用10-12
• 1.2.2 木質素的結構12-14
• 1.2.3 木質素結構表征14
• 1.3 木質素的提取14-15
• 1.4 木質素的降解15-23
• 1.4.1 木質素的降解方法15-22
• 1.4.2 國內外降解木質素的研究現(xiàn)狀22-23
• 1.5 課題研究內容及目的23-24
• 第2章 高沸醇法提取小麥秸稈木質素24-39
• 2.1 引言24
• 2.2 木質素含量測定實驗24-26
• 2.2.1 實驗材料24-25
• 2.2.2 實驗步驟25
• 2.2.3 相關公式及實驗結果25-26
• 2.3 纖維素酶解-鹽酸水解兩步法提取木質素26-28
• 2.3.1 實驗材料26-27
• 2.3.2 實驗步驟27-28
• 2.3.3 實驗結果28
• 2.4 NaOH 催化提取木質素28-36
• 2.4.1 實驗材料28-29
• 2.4.2 實驗步驟29-30
• 2.4.3 實驗結果與討論30-36
• 2.5 兩種小麥秸稈木質素的表征與對比36-38
• 2.5.1 紅外表征36-37
• 2.5.2 熱重37-38
• 2.6 小結38-39
• 第3章 醇解高沸醇木質素39-49
• 3.1 引言39
• 3.2 實驗材料39-40
• 3.2.1 實驗試劑39
• 3.2.2 實驗設備儀器39-40
• 3.3 實驗步驟40-42
• 3.3.1 木質素粉末作為降解原料40-41
• 3.3.2 木質素黑液作為降解原料41
• 3.3.3 氣質聯(lián)用檢測醇解產物41-42
• 3.4 實驗結果與討論42-47
• 3.4.1 溫度對木質素醇解的影響42
• 3.4.2 NaOH 用量對木質素醇解的影響42-43
• 3.4.3 反應時間對木質素醇解的影響43-44
• 3.4.4 不同催化劑對木質素醇解的影響44-45
• 3.4.5 木質素黑液作為降解原料45
• 3.4.6 氣質聯(lián)用表征醇解產物45-47
• 3.5 小結47-49
• 第4章 醇解 氫解木質素49-57
• 4.1 引言49
• 4.2 實驗材料49-50
• 4.2.1 實驗試劑49
• 4.2.2 實驗設備儀器49-50
• 4.3 實驗步驟50-51
• 4.3.1 木質素醇解50
• 4.3.2 木質素氫解50-51
• 4.4 實驗結果與討論51-56
• 4.4.1 催化劑 Ni/C 用量對木質素降解的影響51-52
• 4.4.2 氫解溫度對木質素降解的影響52-53
• 4.4.3 催化劑對木質素醇解 氫解的影響53
• 4.4.4 氣質聯(lián)用表征木質素醇解 氫解產物53-56
• 4.5 小結56-57
• 結論與展望57-59
• 研究成果57-58
• 存在的不足與展望58-59
• 參考文獻59-66
• 攻讀學位期間發(fā)表論文與研究成果清單66-67
• 致謝67

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 吳曉娜;趙煒;楊華美;閆彩輝;劉丹;;麥稈100℃下甲醇和乙醇醇解產物的組成分析[J];安徽農業(yè)科學;2011年32期

2 龔蔚;蒲萬芬;金發(fā)揚;彭陶鈞;;木質素的化學改性方法及其在油田中的運用[J];日用化學工業(yè);2008年02期

3 孫勇,李佐虎,蕭p

本文編號：325312