生物質(zhì)資源是自然界存在最廣泛,儲量最大的可再生能源,對于生物質(zhì)資源的高效利用能夠有效緩解人類生活對于化石能源的依賴,到目前為止,人們對于生物質(zhì)資源的利用率仍舊較低。實現(xiàn)生物質(zhì)資源中組分的高效分離是高效利用生物質(zhì)資源的關鍵,因此開發(fā)高效綠色的生物質(zhì)預處理分離方法仍舊是當前研究的重要課題。當前,對于生物質(zhì)資源的利用多集中于纖維素和半纖維素。而作為生物質(zhì)組分中唯一以芳香類化合物為骨架結(jié)構的木質(zhì)素,相關研究及利用較少,開發(fā)高效的木質(zhì)素轉(zhuǎn)化策略對于未來實現(xiàn)木質(zhì)素高效利用具有重要意義。離子液體作為一種新型的綠色溶劑,由于其較強的氫鍵作用,極低的飽和蒸氣壓和較高的溶氫能力,在生物質(zhì)預處理及生物質(zhì)組分催化轉(zhuǎn)化領域展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。本文圍繞離子液體強化生物質(zhì)分離和轉(zhuǎn)化開展工作,主要創(chuàng)新結(jié)果如下:（1）發(fā)展了質(zhì)子型醇胺類離子液體預處理生物質(zhì)秸稈方法。采用一步質(zhì)子化方法設計合成了一系列醇胺類質(zhì)子型離子液體,系統(tǒng)研究了陽離子中含有不同羥基數(shù)目的離子液體預處理分離秸稈機制。通過對離子液體成本價格進行計算表明,合成所得離子液體成本價格大約為1 $/kg,這相對于傳統(tǒng)的離子液體具有很好的價格優(yōu)勢。秸稈組分分離研究... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：139 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１離子液體體系中生物質(zhì)預處理分離策略??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｅ?ｔｙｐｉｃａｌ?ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ?ｆｏｒ?ｔｈｅ?ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｏｆ?ｂｉｏｍａｓｓ?ｗｉｔｈ?ＩＬｓ??

，，豆醇、松柏醇、芥子醇（如圖１．２所示）［４，３１］。這些木質(zhì)素單體結(jié)構通過轉(zhuǎn)化為??相對應的對羥苯基、愈創(chuàng)木基和紫丁香基結(jié)構單元從而進一步通過化學鍵相互鏈??接得到天然木質(zhì)素高分子聚合物［２１］。在天然木質(zhì)素的結(jié)構中，各種結(jié)構單元的鏈??接方式主要有Ｃ－０醚鍵和ＣＭ：鍵，Ｃ－０醚鍵主要包括卩－０－４，?ａ－０－４和４－０－５鏈??接鍵，Ｃ－Ｃ鍵主要有ｐ－１，ｐ－５，ｐ－ｐ和５－５鏈接鍵。其中，所有的鏈接方式中以ｐ－〇－４??鍵最多，占所有鏈接鍵結(jié)構的５０－６５％?（如圖１．３，１．４所示）［６０，６２］。??＾〇Ｈ?ＯＨ?．ＯＨ???＾?＾??ＯＨ?ＯＨ?ＯＨ??Ｐ－ｃｏｕｍａｒｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?Ｃｏｎｉｆｅｒｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ?Ｓｉｎａｐｙｌ?ａｌｃｏｈｏｌ??圖１．２木質(zhì)素組成中三種主要的化學結(jié)構單元Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｒｅｅ?ｐｒｉｍａｒｙ?ｍｏｎｏｌｉｇｎｏｌｓ?ｏｆ?ｌｉｇｎｉｎ１４１??

?離子液體中秸稈預處理及木質(zhì)素衍生物加氫脫氧研究???反應，進而與Ｙ－Ｃ斷裂而生成（如圖１．７?Ｂ）。由于木質(zhì)素降解中間產(chǎn)物ＶＥ的穩(wěn)??定性高于ＥＥ，因此，離子液體可以通過與木質(zhì)素較強的相互作用促進化合物ＥＥ??的生成，從而提高終產(chǎn)物愈創(chuàng)木酚的產(chǎn)率。??Ｈ２０??


本文編號：3531600