木質(zhì)素化學結(jié)構(gòu)修飾對熱解性能的影響
發(fā)布時間:2021-03-02 09:16
木質(zhì)素作為唯一能夠提供可再生芳基化合物的非石油資源,不僅分布集中并且產(chǎn)量巨大,通過熱解技術(shù)可將木質(zhì)素高效轉(zhuǎn)化為液體燃料和高附加值化學品。通過預(yù)處理手段將木質(zhì)素結(jié)構(gòu)進行選擇性修飾后再進行熱解,以提高目標產(chǎn)物的選擇性和減少活性中間體的二次反應(yīng)的探討引起了學者們的廣泛關(guān)注。本文以堿木質(zhì)素為原料,分別制備了有機溶劑分級木質(zhì)素,芐基化改性木質(zhì)素及Cα-OH氧化改性木質(zhì)素等化學結(jié)構(gòu)不同的木質(zhì)素,并對這些木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)及熱解性能進行了系統(tǒng)的研究:(1)通過有機溶劑分級得到的各組分木質(zhì)素,相對分子質(zhì)量的分散度減小,分子量、單元間連接鍵β-O-4、β-β及β-5以及脂肪族羥基含量均隨著分級而減小,而S/G值、酚羥基,羧基及甲氧基含量則增加。相對分子質(zhì)量越低的木質(zhì)素活化能越小,越容易發(fā)生降解,熱解生成的產(chǎn)物中,焦炭含量越少,而生物油和氣體含量越多。小分子木質(zhì)素對S型產(chǎn)物選擇性更好,而大分子木質(zhì)素對G型產(chǎn)物選擇性更好。(2)芐基化改性木質(zhì)素的芐基取代度可達85%左右,與未改性木質(zhì)素相比,芐基化改性后的木質(zhì)素相對分子量增加,并且芐基化程度越高,相對分子量越大。木質(zhì)素芐基化程度越高,熱解時生...
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
木質(zhì)素的三種基本結(jié)構(gòu)單元
KL的制備及分級流程圖
第二章原料的制備和基本性質(zhì)172.3.6.2元素分析及高位發(fā)熱量木質(zhì)素中C,H,N,S元素含量通過VarioE元素分析儀(產(chǎn)自德國)測定。其中O元素含量通過差減法得到,HHV通過杜龍公式計算得到。2.3.6.3GPC分析根據(jù)前期研究[88]對各木質(zhì)素分別進行乙;男,乙酰化后的木質(zhì)素溶于四氫呋喃(色譜級)中,經(jīng)0.22μm有機相針式過濾器過濾至色譜進樣瓶中。分子量分布由配備有WatersU6KRI檢測器、Waters型號510泵、Waters848紫外吸收檢測器和裝有30cmSuperdex30和30cmSuperdex200的色譜柱的Waters515E測定。數(shù)據(jù)由Millennium32GPC軟件(Waters)進行分析。2.3.6.4紅外光譜分析各木質(zhì)素的紅外光譜分析在紅外光譜儀上進行,采用KBr壓片法測定。10mg木質(zhì)素與1gKBr在瑪瑙研磨缽中混合,研磨均勻,取適量混合物放入壓片機制成透明片。波數(shù)掃描范圍為4000-400cm-1,分辨率為4cm-1,掃描32次。2.3.6.531P-NMR分析圖2-2KL的31P-NMR譜圖及其峰歸屬Fig.2-231P-NMRspectraandpeakascriptionofKL31P-NMR分析方法參考前人研究[89,90]。取氘代吡啶和氘代氯仿(CDCl3)按1.6:1(V/V)配成吡啶/氯仿溶劑。用吡啶/氯仿溶劑準確配制環(huán)己醇溶度為4.02mg/mL、乙;徙t溶度為3.57mg/mL的內(nèi)標/馳豫劑溶液。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]酚化改性木質(zhì)素與纖維素酶相互作用研究[J]. 牟洪燕,黃瑾,李維英,樊慧明,詹懷宇. 中國造紙. 2020(02)
[2]木質(zhì)素基本結(jié)構(gòu)、熱解機理及特性研究進展[J]. 王則祥,李航,謝文鑾,胡斌,李凱,陸強. 新能源進展. 2020(01)
[3]基于密度泛函理論研究木質(zhì)素二聚體Cα-OH基團的修飾對其熱解均裂歷程的影響[J]. 段毓,程皓,武書彬. 燃料化學學報. 2019(12)
[4]改性木質(zhì)素基多元醇在聚氨酯中的應(yīng)用[J]. 何甜. 造紙科學與技術(shù). 2019(01)
[5]核桃殼木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)研究[J]. 付躍進,楊昇,王方駿,袁同琦. 林業(yè)工程學報. 2018(03)
[6]木質(zhì)素氧化還原解聚研究現(xiàn)狀[J]. 沈曉駿,黃攀麗,文甲龍,孫潤倉. 化學進展. 2017(01)
[7]具有較高表面活性的木質(zhì)素磺酸鹽的制備[J]. 肖子寒,邢航,肖進新. 日用化學工業(yè). 2015(10)
[8]木質(zhì)素;镦I離解能的理論研究[J]. 黃金保,武書彬,程皓,雷鳴,梁嘉晉,童紅. 燃料化學學報. 2015(04)
[9]芐基化改性木質(zhì)纖維材料研究進展[J]. 葉菊娣,洪建國. 化工時刊. 2013(12)
[10]β-O-4型木質(zhì)素二聚體中鍵離解能的理論計算[J]. 黃金保,伍丹,童紅,李偉民. 材料導(dǎo)報. 2013(S2)
博士論文
[1]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)分級熱解實驗研究[D]. 張立強.中國科學技術(shù)大學 2019
[2]木質(zhì)素模型化合物的熱解機理研究[D]. 蔣曉燕.華北電力大學(北京) 2018
[3]含氧官能團對木質(zhì)素;餆峄瘜W解構(gòu)機制的影響規(guī)律研究[D]. 姜煒坤.華南理工大學 2018
[4]木質(zhì)素熱解過程化學鍵的斷裂規(guī)律與產(chǎn)物調(diào)控途徑[D]. 程皓.華南理工大學 2017
[5]生物質(zhì)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)解析及其預(yù)處理解離機制研究[D]. 文甲龍.北京林業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]新型堿木質(zhì)素的溶解體系及其性質(zhì)研究[D]. 王健.貴州大學 2019
[2]針葉木硫酸鹽木素的電化學降解及改性研究[D]. 許仃仃.齊魯工業(yè)大學 2019
[3]云杉、桉木原本木質(zhì)素和分離木質(zhì)素中酚羥基含量的測定研究[D]. 王婷.廣西大學 2018
[4]木質(zhì)素及其模型物熱化學解聚機制的研究[D]. 褚江勇.華南理工大學 2018
[5]漢麻木質(zhì)素降解菌篩選及培養(yǎng)條件優(yōu)化[D]. 吳佳琳.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[6]堿木質(zhì)素脫甲基化改性及其制備無醛膠黏劑的研究[D]. 程文家.北京林業(yè)大學 2018
[7]堿木質(zhì)素在不同體系下熱解特性及金屬氧化物對熱解產(chǎn)物的調(diào)控[D]. 陳嬌.華南理工大學 2017
[8]木質(zhì)素模型物的氧化酯化反應(yīng)研究[D]. 莊緒麗.天津理工大學 2017
[9]硫酸鹽木質(zhì)素的分級分離與性能表征[D]. 蔣曉.南京林業(yè)大學 2015
[10]蒸煮黑液中木素分級分離方法及木素結(jié)構(gòu)和分子量分布的研究[D]. 張春敬.山東輕工業(yè)學院 2012
本文編號:3059014
【文章來源】:華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
木質(zhì)素的三種基本結(jié)構(gòu)單元
KL的制備及分級流程圖
第二章原料的制備和基本性質(zhì)172.3.6.2元素分析及高位發(fā)熱量木質(zhì)素中C,H,N,S元素含量通過VarioE元素分析儀(產(chǎn)自德國)測定。其中O元素含量通過差減法得到,HHV通過杜龍公式計算得到。2.3.6.3GPC分析根據(jù)前期研究[88]對各木質(zhì)素分別進行乙;男,乙酰化后的木質(zhì)素溶于四氫呋喃(色譜級)中,經(jīng)0.22μm有機相針式過濾器過濾至色譜進樣瓶中。分子量分布由配備有WatersU6KRI檢測器、Waters型號510泵、Waters848紫外吸收檢測器和裝有30cmSuperdex30和30cmSuperdex200的色譜柱的Waters515E測定。數(shù)據(jù)由Millennium32GPC軟件(Waters)進行分析。2.3.6.4紅外光譜分析各木質(zhì)素的紅外光譜分析在紅外光譜儀上進行,采用KBr壓片法測定。10mg木質(zhì)素與1gKBr在瑪瑙研磨缽中混合,研磨均勻,取適量混合物放入壓片機制成透明片。波數(shù)掃描范圍為4000-400cm-1,分辨率為4cm-1,掃描32次。2.3.6.531P-NMR分析圖2-2KL的31P-NMR譜圖及其峰歸屬Fig.2-231P-NMRspectraandpeakascriptionofKL31P-NMR分析方法參考前人研究[89,90]。取氘代吡啶和氘代氯仿(CDCl3)按1.6:1(V/V)配成吡啶/氯仿溶劑。用吡啶/氯仿溶劑準確配制環(huán)己醇溶度為4.02mg/mL、乙;徙t溶度為3.57mg/mL的內(nèi)標/馳豫劑溶液。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]酚化改性木質(zhì)素與纖維素酶相互作用研究[J]. 牟洪燕,黃瑾,李維英,樊慧明,詹懷宇. 中國造紙. 2020(02)
[2]木質(zhì)素基本結(jié)構(gòu)、熱解機理及特性研究進展[J]. 王則祥,李航,謝文鑾,胡斌,李凱,陸強. 新能源進展. 2020(01)
[3]基于密度泛函理論研究木質(zhì)素二聚體Cα-OH基團的修飾對其熱解均裂歷程的影響[J]. 段毓,程皓,武書彬. 燃料化學學報. 2019(12)
[4]改性木質(zhì)素基多元醇在聚氨酯中的應(yīng)用[J]. 何甜. 造紙科學與技術(shù). 2019(01)
[5]核桃殼木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)研究[J]. 付躍進,楊昇,王方駿,袁同琦. 林業(yè)工程學報. 2018(03)
[6]木質(zhì)素氧化還原解聚研究現(xiàn)狀[J]. 沈曉駿,黃攀麗,文甲龍,孫潤倉. 化學進展. 2017(01)
[7]具有較高表面活性的木質(zhì)素磺酸鹽的制備[J]. 肖子寒,邢航,肖進新. 日用化學工業(yè). 2015(10)
[8]木質(zhì)素;镦I離解能的理論研究[J]. 黃金保,武書彬,程皓,雷鳴,梁嘉晉,童紅. 燃料化學學報. 2015(04)
[9]芐基化改性木質(zhì)纖維材料研究進展[J]. 葉菊娣,洪建國. 化工時刊. 2013(12)
[10]β-O-4型木質(zhì)素二聚體中鍵離解能的理論計算[J]. 黃金保,伍丹,童紅,李偉民. 材料導(dǎo)報. 2013(S2)
博士論文
[1]木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)分級熱解實驗研究[D]. 張立強.中國科學技術(shù)大學 2019
[2]木質(zhì)素模型化合物的熱解機理研究[D]. 蔣曉燕.華北電力大學(北京) 2018
[3]含氧官能團對木質(zhì)素;餆峄瘜W解構(gòu)機制的影響規(guī)律研究[D]. 姜煒坤.華南理工大學 2018
[4]木質(zhì)素熱解過程化學鍵的斷裂規(guī)律與產(chǎn)物調(diào)控途徑[D]. 程皓.華南理工大學 2017
[5]生物質(zhì)木質(zhì)素結(jié)構(gòu)解析及其預(yù)處理解離機制研究[D]. 文甲龍.北京林業(yè)大學 2014
碩士論文
[1]新型堿木質(zhì)素的溶解體系及其性質(zhì)研究[D]. 王健.貴州大學 2019
[2]針葉木硫酸鹽木素的電化學降解及改性研究[D]. 許仃仃.齊魯工業(yè)大學 2019
[3]云杉、桉木原本木質(zhì)素和分離木質(zhì)素中酚羥基含量的測定研究[D]. 王婷.廣西大學 2018
[4]木質(zhì)素及其模型物熱化學解聚機制的研究[D]. 褚江勇.華南理工大學 2018
[5]漢麻木質(zhì)素降解菌篩選及培養(yǎng)條件優(yōu)化[D]. 吳佳琳.哈爾濱工業(yè)大學 2018
[6]堿木質(zhì)素脫甲基化改性及其制備無醛膠黏劑的研究[D]. 程文家.北京林業(yè)大學 2018
[7]堿木質(zhì)素在不同體系下熱解特性及金屬氧化物對熱解產(chǎn)物的調(diào)控[D]. 陳嬌.華南理工大學 2017
[8]木質(zhì)素模型物的氧化酯化反應(yīng)研究[D]. 莊緒麗.天津理工大學 2017
[9]硫酸鹽木質(zhì)素的分級分離與性能表征[D]. 蔣曉.南京林業(yè)大學 2015
[10]蒸煮黑液中木素分級分離方法及木素結(jié)構(gòu)和分子量分布的研究[D]. 張春敬.山東輕工業(yè)學院 2012
本文編號:3059014
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