木質(zhì)素作為自然界中唯一的由苯環(huán)基本結(jié)構(gòu)單元組成的可再生生物大分子,被認(rèn)為是能夠部分替代化石燃料獲得高附加值酚類化學(xué)品的理想原料。將木質(zhì)素結(jié)構(gòu)選擇性修飾后再熱化學(xué)解聚,可以提高目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性并減少活性中間體的二次反應(yīng),引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。本文開展的是基于β-O-4連接鍵上C_α位羥基氧化后的木質(zhì)素的熱化學(xué)解聚特性的研究。實(shí)驗(yàn)首先合成了高純度的帶有C_α-OH或C_α=O官能團(tuán)的β-O-4連接鍵的木質(zhì)素二聚體和高聚體模型物,然后分別對其進(jìn)行不同工況條件下的熱化學(xué)解聚實(shí)驗(yàn),側(cè)重于研究C_α-OH或C_α=O官能團(tuán)對降解產(chǎn)物分布和轉(zhuǎn)化路徑的影響,最后對解聚過程中產(chǎn)生的典型單體的二次解聚路徑進(jìn)行研究。研究成果為探求木質(zhì)素解聚新方法新理論提供依據(jù),對推進(jìn)木質(zhì)素資源高值化利用技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。成功合成了具有不同結(jié)構(gòu)特征的二聚體、高聚體模型物,核磁等數(shù)據(jù)顯示其具有較高的純度。對四種愈創(chuàng)木基型的β-O-4連接鍵的二聚體的裂解實(shí)驗(yàn)表明:受C_α和C_β位官...

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木質(zhì)素簡介
    1.3 木質(zhì)素的熱化學(xué)轉(zhuǎn)化
        1.3.1 木質(zhì)素的熱裂解工藝
        1.3.2 木質(zhì)素的水熱轉(zhuǎn)化
        1.3.3 木質(zhì)素的解聚產(chǎn)物
    1.4 木質(zhì)素模型物的研究
        1.4.1 模型化合物的分類
        1.4.2 單體模型物
        1.4.3 二聚體模型物
        1.4.4 三聚體模型物
        1.4.5 四聚體及多聚體模型物
    1.5 木質(zhì)素及其模型物的熱化學(xué)解聚機(jī)理研究
        1.5.1 鍵能(BDE)理論
        1.5.2 均裂和異裂反應(yīng)機(jī)理
        1.5.3 最新的機(jī)理研究進(jìn)展
    1.6 選題目的、意義和主要研究內(nèi)容
        1.6.1 選題目的和意義
        1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 木質(zhì)素模型化合物的合成與表征
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備
        2.2.3 二聚體(D-1^D-4)的合成方法
        2.2.4 二聚體(D-5^D-6)的合成方法
        2.2.5 二聚體(D-7^D-14)的合成方法
        2.2.6 木質(zhì)素高聚體模型物的合成方法
    2.3 結(jié)果與討論
    2.4 本章小結(jié)
第三章 側(cè)鏈官能團(tuán)對木質(zhì)素二聚體裂解的影響機(jī)制研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 熱重實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 裂解原位紅外實(shí)驗(yàn)
        3.2.4 熱解氣質(zhì)聯(lián)用
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 熱穩(wěn)定性
        3.3.2 特征官能團(tuán)演變規(guī)律
        3.3.3 熱解產(chǎn)物
        3.3.4 解聚機(jī)理
    3.4 小結(jié)
第四章 側(cè)鏈官能團(tuán)對木質(zhì)素二聚體水熱轉(zhuǎn)化的影響機(jī)制研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 水熱轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)
        4.2.3 產(chǎn)物的分析與檢測
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 液相產(chǎn)物的定性分析
        4.3.2 C_α位官能團(tuán)的影響
        4.3.4 C_γ位官能團(tuán)的影響
        4.3.5 轉(zhuǎn)化路徑
    4.4 本章小結(jié)
第五章 木質(zhì)素高聚體的熱解機(jī)制研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 木質(zhì)素高聚物的管式爐裂解實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 木質(zhì)素高聚物的裂解過程原位紅外檢測
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 H-型木質(zhì)素高聚物的解聚產(chǎn)物
        5.3.2 G-型木質(zhì)素高聚物的解聚產(chǎn)物
        5.3.3 特征官能團(tuán)的演變規(guī)律
        5.3.4 解聚路徑
    5.4 本章小結(jié)
第六章 幾種木質(zhì)素?zé)峤鈫畏赢a(chǎn)物的裂解特性研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 裂解實(shí)驗(yàn)
        6.2.3 產(chǎn)物的分析
        6.2.4 計算方法
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 轉(zhuǎn)化率
        6.3.2 解聚產(chǎn)物得率分析
        6.3.3 產(chǎn)物的表征
        6.3.4 主要解聚路徑
    6.4 本章小結(jié)
全文總結(jié)與展望
    一、全文總結(jié)
    二、本文創(chuàng)新之處
    三、下一步工作的建議
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3867122