高效催化轉化生物質模型化合物產(chǎn)高附加值化學品/燃料的研究
發(fā)布時間:2022-02-13 20:04
隨著不可再生的化石能源的日益枯竭以及大量二氧化碳排放導致的溫室效應的加劇,人們越來越多的開始關注和開發(fā)新的可再生的清潔能源。生物質是最重要的可再生資源,不僅能提供能源,而且能夠提供碳、氫和氧等元素,通過催化轉化可得到各種高附加值的化學品及燃料。因此生物質的轉化利用具有重要的研究價值。本文選取自然界中最為豐富的生物質模型化合物碳水化合物及新一代生物質能源化合物微藻的模型化合物作為研究對象,探索高效催化轉化其為高附加值化學品及燃料的方法。第二章主要研究了在水熱條件下利用金屬原位分解水產(chǎn)氫選擇性還原葡萄糖制備高附加值多元醇(1,2-丙二醇,乙二醇和1,2-丁二醇)。通過對不同金屬及催化劑的篩選,Zn和Pd/C表現(xiàn)出最好的催化效果:250 oC反應30 min,多元醇的總產(chǎn)量可達48%,其中1,2-丙二醇的選擇性可達69.4%。通過對反應中間體的檢測以及催化活性物質的研究,提出了可能的反應機理:葡萄糖首先異構化為果糖,然后果糖通過逆羥醛縮合斷鍵后被還原為羥基丙酮,進而被還原為主產(chǎn)物1,2-丙二醇。Zn與水反應原位生成的ZnO與Pd/C有很強的協(xié)同催化作用,且ZnO在果糖的...
【文章來源】:上海交通大學上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
纖維素的組成結構示意圖
海交通大學博士學位論文 第一生物質的利用現(xiàn)狀 生物質轉化為高附加值平臺化合物生物質主要是指由光合作用產(chǎn)生的各種碳氫氧有機化合物,包括動植以及其所產(chǎn)生的廢棄物。[9]而在眾多來源中,木質纖維素來源廣泛,用,因此是人們研究的熱點。根據(jù)其組成單體的不同,大致可分為三類纖維素和半纖維素。[10]它們?nèi)N高分子碳氫氧化合物通過相互作用植物細胞壁的復雜結構。不同植物,其組成也會有差別,其大致組成 1-1):
上海交通大學博士學位論文 第一章半纖維素一般是由幾種不同的單體聚合而成的高分子化合物,主要為木糖、阿拉伯糖和葡萄糖等(如圖 1-3)。根據(jù)來源不同,其組成也不一樣纖維素更復雜。其中木聚糖是自然界中含量僅次于纖維素的一種多糖,糖通過 1,4-糖苷鍵連接起來,同時帶有多種取代基。[10]木聚糖水解后糖,同葡萄糖一樣木糖也可以作為中間體轉化為各種高附加值的化學品
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Insight into the function of base-promoted Cu-containing catalysts for highly efficient hydrogenolysis of cellulose into polyols[J]. Pengfei Ma,Zihui Xiao,Shaohua Jin,Chuang Li,Changhai Liang. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[2]航空生物燃料制備技術及其應用研究進展[J]. 孫曉英,劉祥,趙雪冰,楊明,劉德華. 生物工程學報. 2013(03)
[3]乙二醇合成技術最新研究進展[J]. 李俊妮. 化工中間體. 2012(05)
[4]內(nèi)燃機化石燃料(汽油和柴油)的研究進展[J]. 蔣德明. 車用發(fā)動機. 2010(02)
[5]生物燃料最新發(fā)展態(tài)勢分析[J]. 鄧勇,房俊民,陳方,陳云偉,王春明. 中國生物工程雜志. 2008(08)
[6]乙二醇合成技術研究進展[J]. 何立,肖含,李應成. 工業(yè)催化. 2006(06)
[7]我國乙二醇生產(chǎn)技術進展及市場分析[J]. 崔小明. 江蘇化工. 2005(01)
[8]化學工業(yè)中山梨醇的應用[J]. 梁智,徐斌元,韋海濤. 化工中間體網(wǎng)刊. 2002(12)
[9]山梨醇的制備與應用[J]. 張曉英,趙統(tǒng)領. 中國食品添加劑. 2001(05)
本文編號:3623834
【文章來源】:上海交通大學上海市211工程院校985工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:148 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
纖維素的組成結構示意圖
海交通大學博士學位論文 第一生物質的利用現(xiàn)狀 生物質轉化為高附加值平臺化合物生物質主要是指由光合作用產(chǎn)生的各種碳氫氧有機化合物,包括動植以及其所產(chǎn)生的廢棄物。[9]而在眾多來源中,木質纖維素來源廣泛,用,因此是人們研究的熱點。根據(jù)其組成單體的不同,大致可分為三類纖維素和半纖維素。[10]它們?nèi)N高分子碳氫氧化合物通過相互作用植物細胞壁的復雜結構。不同植物,其組成也會有差別,其大致組成 1-1):
上海交通大學博士學位論文 第一章半纖維素一般是由幾種不同的單體聚合而成的高分子化合物,主要為木糖、阿拉伯糖和葡萄糖等(如圖 1-3)。根據(jù)來源不同,其組成也不一樣纖維素更復雜。其中木聚糖是自然界中含量僅次于纖維素的一種多糖,糖通過 1,4-糖苷鍵連接起來,同時帶有多種取代基。[10]木聚糖水解后糖,同葡萄糖一樣木糖也可以作為中間體轉化為各種高附加值的化學品
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Insight into the function of base-promoted Cu-containing catalysts for highly efficient hydrogenolysis of cellulose into polyols[J]. Pengfei Ma,Zihui Xiao,Shaohua Jin,Chuang Li,Changhai Liang. Journal of Energy Chemistry. 2016(05)
[2]航空生物燃料制備技術及其應用研究進展[J]. 孫曉英,劉祥,趙雪冰,楊明,劉德華. 生物工程學報. 2013(03)
[3]乙二醇合成技術最新研究進展[J]. 李俊妮. 化工中間體. 2012(05)
[4]內(nèi)燃機化石燃料(汽油和柴油)的研究進展[J]. 蔣德明. 車用發(fā)動機. 2010(02)
[5]生物燃料最新發(fā)展態(tài)勢分析[J]. 鄧勇,房俊民,陳方,陳云偉,王春明. 中國生物工程雜志. 2008(08)
[6]乙二醇合成技術研究進展[J]. 何立,肖含,李應成. 工業(yè)催化. 2006(06)
[7]我國乙二醇生產(chǎn)技術進展及市場分析[J]. 崔小明. 江蘇化工. 2005(01)
[8]化學工業(yè)中山梨醇的應用[J]. 梁智,徐斌元,韋海濤. 化工中間體網(wǎng)刊. 2002(12)
[9]山梨醇的制備與應用[J]. 張曉英,趙統(tǒng)領. 中國食品添加劑. 2001(05)
本文編號:3623834
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