金屬基離子液體定向解聚木質(zhì)素制備高值化學(xué)品的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-19 23:23
隨著全球人口的不斷增加,地球上有限資源的利用是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。其中對燃料和化學(xué)品日益增長的社會(huì)需求以及對不可再生資源的過度依賴,可以通過發(fā)展可持續(xù)技術(shù)來解決,這些技術(shù)將可再生資源獲得高效的利用。在各種可再生資源(如太陽能和風(fēng)能等)中,生物質(zhì)是自然界唯一可再生的有機(jī)碳資源,在生產(chǎn)高附加值化學(xué)品方面具有獨(dú)特優(yōu)勢。木質(zhì)素作為自然界中最龐大的芳香族可再生資源,在生產(chǎn)小分子或功能化芳香類化學(xué)品上具有巨大潛力。木質(zhì)素由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和連接鍵的穩(wěn)定性,目前而言,對其催化轉(zhuǎn)化極具挑戰(zhàn)性。因此,木質(zhì)素高效催化解聚方法的發(fā)展將在木質(zhì)素增值利用中起到關(guān)鍵作用。本論文針對目前木質(zhì)素在催化轉(zhuǎn)化過程中存在轉(zhuǎn)化效率低,產(chǎn)物選擇性差等關(guān)鍵問題,采用金屬基離子液體為催化劑,圍繞對木質(zhì)素的選擇性解聚,構(gòu)建新型醇解催化體系,系統(tǒng)研究木質(zhì)素在金屬基離子液體催化作用下選擇性生成高附加值化學(xué)品的作用機(jī)制,并提出可能的過程機(jī)理,具體研究內(nèi)容如下:(1)開發(fā)了一種高效且可重復(fù)使用的金屬基離子液體(MBIL),用于將草本木質(zhì)素(由H,G和S三種結(jié)構(gòu)單元組成)中的H結(jié)構(gòu)單元選擇性催化裁剪并與甲醇酯化生成對羥基肉桂酸甲酯(MPC),該產(chǎn)物...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
生物質(zhì)三大組分的結(jié)構(gòu)和含量以及草本木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和含量
第一章 緒論成最豐富的可再生資源,木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)使得它可以作為生產(chǎn)芳香化學(xué)品的原料;并且在木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中,木質(zhì)素在很大程度上是起到保護(hù)半纖維素和纖維素免受化學(xué)以及生物破壞的作用[32],所以,優(yōu)先將木質(zhì)素反應(yīng)后將釋放出多糖組分的纖維素和半纖維素,有利于多糖的分解和解聚;最后,木質(zhì)素產(chǎn)量大,在造紙工業(yè)中,每獲得一頓制漿,將會(huì)生成 7 噸的黑液(主要組分為木質(zhì)素)。因此,利用好木質(zhì)素既可以得到高附加值的目標(biāo)產(chǎn)物,同時(shí)也可以緩解造紙等工業(yè)所造成的環(huán)境污染問題(如圖 1-2 所示)。
類型的成鍵進(jìn)行分類,將木質(zhì)素單體的脂肪族側(cè)鏈中的碳原子標(biāo)記為 ,β和γ,芳香族部分中的碳原子標(biāo)記為1-6。例如,β-O-4鍵表示在脂肪族側(cè)鏈的β碳和與芳香族的C4位連接的氧原子之間形成的鍵(圖1-4,第一個(gè)紅顏色結(jié)構(gòu)模型)。除了β-O-4鍵外,其他連接鍵還有β-β,β-5, -O-4,4-O-5,5-5, -O-γ和β-1等(詳見下圖1-4)。需要指出的是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Green chemistry: a tool for the sustainable development of the chemical industry[J]. Jinliang Song,Buxing Han. National Science Review. 2015(03)
[2]可再生生物質(zhì)資源——木質(zhì)素的研究[J]. 李忠正. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
本文編號:3041851
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:150 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
生物質(zhì)三大組分的結(jié)構(gòu)和含量以及草本木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)和含量
第一章 緒論成最豐富的可再生資源,木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)使得它可以作為生產(chǎn)芳香化學(xué)品的原料;并且在木質(zhì)纖維素生物質(zhì)中,木質(zhì)素在很大程度上是起到保護(hù)半纖維素和纖維素免受化學(xué)以及生物破壞的作用[32],所以,優(yōu)先將木質(zhì)素反應(yīng)后將釋放出多糖組分的纖維素和半纖維素,有利于多糖的分解和解聚;最后,木質(zhì)素產(chǎn)量大,在造紙工業(yè)中,每獲得一頓制漿,將會(huì)生成 7 噸的黑液(主要組分為木質(zhì)素)。因此,利用好木質(zhì)素既可以得到高附加值的目標(biāo)產(chǎn)物,同時(shí)也可以緩解造紙等工業(yè)所造成的環(huán)境污染問題(如圖 1-2 所示)。
類型的成鍵進(jìn)行分類,將木質(zhì)素單體的脂肪族側(cè)鏈中的碳原子標(biāo)記為 ,β和γ,芳香族部分中的碳原子標(biāo)記為1-6。例如,β-O-4鍵表示在脂肪族側(cè)鏈的β碳和與芳香族的C4位連接的氧原子之間形成的鍵(圖1-4,第一個(gè)紅顏色結(jié)構(gòu)模型)。除了β-O-4鍵外,其他連接鍵還有β-β,β-5, -O-4,4-O-5,5-5, -O-γ和β-1等(詳見下圖1-4)。需要指出的是
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Green chemistry: a tool for the sustainable development of the chemical industry[J]. Jinliang Song,Buxing Han. National Science Review. 2015(03)
[2]可再生生物質(zhì)資源——木質(zhì)素的研究[J]. 李忠正. 南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(01)
本文編號:3041851
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