隨著生物質(zhì)精煉技術(shù)的發(fā)展,木質(zhì)纖維原料全組分高值分級利用受到廣泛關(guān)注。本論文針對速生生物質(zhì)預(yù)處理過程中伴生的半纖維素和木質(zhì)素副產(chǎn)物的高值轉(zhuǎn)化進(jìn)行了初步研究。通過將半纖維素和木質(zhì)素副產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為低聚木糖、酚類單體等化學(xué)品或木質(zhì)素基材料的方式,實(shí)現(xiàn)預(yù)處理過程中伴生副產(chǎn)物的高值轉(zhuǎn)化。預(yù)水解液作為生物質(zhì)預(yù)處理過程中的副產(chǎn)物,主要含有聚糖、低聚糖以及單糖等各種半纖維素降解產(chǎn)物,可通過進(jìn)一步酸解或酶解將其降解為單糖或低聚木糖等益生元化學(xué)品來實(shí)現(xiàn)半纖維素的高值利用。除半纖維素外,木質(zhì)素作為生物質(zhì)預(yù)處理過程中伴生的副產(chǎn)物,其β-O-4骨架結(jié)構(gòu)在處理過程中發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的“斷鍵-縮合”反應(yīng),形成縮合嚴(yán)重和反應(yīng)活性低的工業(yè)木質(zhì)素。將工業(yè)木質(zhì)素轉(zhuǎn)化為離子交換樹脂,或者基于木質(zhì)素優(yōu)先策略,將生物質(zhì)原料中的木質(zhì)素優(yōu)先催化轉(zhuǎn)化為酚類單體化學(xué)品,不僅實(shí)現(xiàn)木質(zhì)素的高值轉(zhuǎn)化,而且符合生物質(zhì)精煉理念。對生物質(zhì)原料進(jìn)行水熱預(yù)處理得到預(yù)水解液,通過調(diào)控反應(yīng)溫度和時(shí)間實(shí)現(xiàn)預(yù)水解液中產(chǎn)物以低聚木糖為主。結(jié)果表明,水熱溫度為180℃下反應(yīng)0.5 h,預(yù)水解液中低聚木糖產(chǎn)率最高達(dá)61.69 g/kg。對反應(yīng)后的固體殘?jiān)ㄟ^堿乙醇處理提取...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質(zhì)纖維生物質(zhì)概述
    1.3 工業(yè)木質(zhì)素分離
        1.3.1 硫酸鹽木質(zhì)素
        1.3.2 木質(zhì)素磺酸鹽
        1.3.3 堿木質(zhì)素
        1.3.4 有機(jī)溶劑木質(zhì)素
        1.3.5 其它木質(zhì)素分離法
    1.4 木質(zhì)素改性及其應(yīng)用
        1.4.1 木質(zhì)素改性
        1.4.2 木質(zhì)素基吸附材料
    1.5 木質(zhì)素的催化降解
        1.5.1 木質(zhì)纖維原料中木質(zhì)素的催化降解
        1.5.2 木質(zhì)纖維素全組分的催化降解
    1.6 預(yù)水解液組分分離及其應(yīng)用
        1.6.1 預(yù)水解液組分分離
        1.6.2 預(yù)水解液應(yīng)用
    1.7 選題的目的、意義及研究內(nèi)容
2 水熱耦合堿乙醇處理小麥秸稈中半纖維素轉(zhuǎn)化及木質(zhì)素結(jié)構(gòu)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
        2.2.1 原料
        2.2.2 水熱預(yù)處理和木質(zhì)素的分離
        2.2.3 水熱液體中產(chǎn)物測定
        2.2.4 固體殘?jiān)臏y定
        2.2.5 分離木質(zhì)素的測定
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 水熱液體中產(chǎn)物分析
        2.3.2 水熱-堿乙醇協(xié)同處理對纖維素酶解效率的影響
        2.3.3 分離木質(zhì)素分析
    2.4 本章小結(jié)
3 楊木預(yù)水解液酸解和酶解法分離及制備低聚木糖和單糖
    3.1 水熱酸水解法用于預(yù)水解液中木質(zhì)素和木糖的分離
        3.1.1 引言
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
        3.1.3 結(jié)果與討論
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 酸解和酶解法用于預(yù)水解液制備低聚木糖和單糖
        3.2.1 引言
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
        3.2.3 結(jié)果與討論
        3.2.4 小結(jié)
4 Pd/C和 FeCl₃分級催化桉木各組分分離及轉(zhuǎn)化
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 催化降解過程
        4.2.3 木質(zhì)素降解產(chǎn)物分析以及表征
        4.2.4 碳水化合物組分分析以及表征
        4.2.5 碳水化合物轉(zhuǎn)化為乙酰丙酸、糠醛和5-羥甲基糠醛
        4.2.6 乙酰丙酸、糠醛和5-羥甲基糠醛的檢測
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 木質(zhì)素催化轉(zhuǎn)化為酚類單體
        4.3.2 碳水化合物催化轉(zhuǎn)化為乙酰丙酸、糠醛和5-羥甲基糠醛
        4.3.3 物料平衡分析
    4.4 本章小結(jié)
5 玉米芯堿木質(zhì)素基陽離子交換樹脂對Pb(II)的吸附性能研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)原料和方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 木質(zhì)素的酚化和磺化
        5.2.3 木質(zhì)素基離子交換樹脂的制備
        5.2.4 分析方法
        5.2.5 吸附實(shí)驗(yàn)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 一鍋法制備木質(zhì)素基離子交換樹脂
        5.3.2 木質(zhì)素的酚化和磺化
        5.3.3 木質(zhì)素基離子交換樹脂的元素分析
        5.3.4 木質(zhì)素基離子交換樹脂的性能分析
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 對今后研究工作的建議
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄清單
致謝



本文編號：3748401