本課題以生物質(zhì)高效氣化利用技術(shù)為研究背景,以半纖維素的模化物木聚糖為研究對象,基于量子化學密度泛函理論(DFT),采用Gaussian軟件研究了半纖維素高溫蒸汽氣化過程的微觀反應(yīng)機理,采用差熱分析技術(shù)研究了半纖維素在不同水蒸汽濃度(20%、40%、60%、80%、100%)氛圍下的氣化行為,并建立了半纖維素高溫水蒸汽氣化反應(yīng)的動力學模型。研究結(jié)果對于揭示生物質(zhì)高溫蒸汽氣化機理具有重要意義。本文主要研究工作如下:(1)基于密度泛函理論,運用Gaussian軟件模擬并優(yōu)化了半纖維素的分子結(jié)構(gòu),計算得到了振動頻率,獲得了穩(wěn)定態(tài)的分子模型及其構(gòu)型參數(shù),并通過對比紅外光譜儀測得的半纖維素分子結(jié)構(gòu)中的基團頻率和理論計算的頻率驗證了所猜測的半纖維素分子結(jié)構(gòu)模型的正確性。(2)設(shè)計了半纖維素在高溫蒸汽氣化(700¹500K)的8條反應(yīng)路徑,并進行了高溫蒸汽氣化反應(yīng)的機理研究。采用量子化學密度泛函理論在B3LYP/6-31G(d)水平下對氣化反應(yīng)中各駐點(反應(yīng)物、中間體、過渡態(tài)和產(chǎn)物)分子結(jié)構(gòu)全面優(yōu)化并且進行振動頻率計算。結(jié)果表明,路徑1、2在所有設(shè)定溫度下的吉布斯自由能變最小,故...

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【學位級別】：碩士

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圖2.1勢能面理論所有分子理論研究的基礎(chǔ)應(yīng)用理論。但TF模型中

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圖3.2元素分析儀表3.1半纖維素的元素分析素CadHadOadNadSad%）44.416.74446.8991.880.067

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24圖3.3工業(yè)分析儀

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圖3.4傅里葉紅外光譜儀美國ThermoNicolet公司NicoletIS10最新系列的FT-IR紅外）鹽壓片方法，對半纖維素進行紅外光譜測定，波數(shù)掃描范為4cm-1。其中半纖維素樣品與KBr的比例為1：120。90

本文編號：3944464