我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，每年會(huì)產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)秸稈，但是大部分都被直接回填到田中或者在田間燒掉，只有少部分被用做飼料喂養(yǎng)牲畜和作為造紙?jiān)�。而隨著化石能源儲(chǔ)量的逐步減少以及人們對(duì)化石能源燃燒后產(chǎn)生的有害氣體對(duì)環(huán)境造成的危害的認(rèn)識(shí)，同時(shí)為了找到一種替代化石能源的清潔、可再生的能源，很多的研究將注意力集中到了可再生的生物質(zhì)上。木質(zhì)纖維素生物質(zhì)的利用可以分為直接轉(zhuǎn)化和間接轉(zhuǎn)化。在直接轉(zhuǎn)化的過程中木質(zhì)纖維生物質(zhì)不經(jīng)過分離、全組分轉(zhuǎn)化為工業(yè)產(chǎn)品，比如通過熱解，氣化、液化將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料，生物油等。如果想從生物質(zhì)中得到高附加值的化學(xué)品就有必要在轉(zhuǎn)化之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，將其分離成為纖維素、半纖維素和木素。預(yù)處理使得生物質(zhì)的利用率大大提高，而且更利于后期的分離和純化。因此生物質(zhì)的高效、清潔預(yù)處理成為生物質(zhì)煉制的第一個(gè)要解決的難題。對(duì)此我們提出了一個(gè)新型的生物質(zhì)預(yù)處理工藝——活性氧蒸煮工藝。本文用玉米稈作為原料，用活性氧(氧氣和過氧化氫)作為化學(xué)品對(duì)玉米稈進(jìn)行處理，探討了這個(gè)過程中半纖維素結(jié)構(gòu)的變化和活性氧在蒸煮過程中作用的機(jī)理。 首先在最優(yōu)的蒸煮條件下(溫度：165°C；氧氣壓力：1.0MPa；過氧化氫用...

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 農(nóng)業(yè)秸稈的化學(xué)組成
        1.2.1 纖維素
        1.2.2 木素
        1.2.3 半纖維素
    1.3 農(nóng)業(yè)秸稈的預(yù)處理
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化學(xué)法
        1.3.3 物理-化學(xué)法
        1.3.4 生物預(yù)處理
    1.4 氧脫木素和過氧化氫漂白研究
        1.4.1 氧脫木素原理
        1.4.2 氧脫木素的研究進(jìn)展
        1.4.3 過氧化氫漂白的原理
        1.4.4 過氧化氫漂白進(jìn)展
        1.4.5 MgO 和 Mg(OH)₂在過漂白中新的應(yīng)用
    1.5 選題的目的、意義和主要研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 選題的目的和意義
        1.5.2 主要的研究?jī)?nèi)容
第二章 玉米稈半纖維素在活性氧蒸煮工藝中結(jié)構(gòu)的變化
    2.1 概述
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 活性氧蒸煮工藝操作
        2.2.3 原料和漿料組分含量的測(cè)定
        2.2.4 原料、漿和黃液中半纖維素素分離
        2.2.5 半纖維素的理化分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 原料和漿料組分含量
        2.3.2 半纖維素中糖基的分析
        2.3.3 半纖維素的分子量
        2.3.4 FT-IR 光譜
        2.3.5 ¹H 和¹H-¹³C HSQC NMR 譜
    2.4 本章小結(jié)
第三章 玉米稈活性氧蒸煮黃液中半纖維素的分級(jí)分離
    3.1 概述
    3.2 實(shí)驗(yàn)
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料和活性氧蒸煮工藝操作
        3.2.2 黃液中半纖維素的乙醇分級(jí)分離
        3.2.3 分級(jí)的半纖維素的理化特性分析
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 各個(gè)組分的得率
        3.3.2 半纖維素糖基的分析
        3.3.3 半纖維素的分子量
        3.3.4 紅外光譜分析
        3.3.5 ¹H、¹³C 和 2D HSQC NMR 譜圖
        3.3.6 半纖維素的熱重分析和半纖維素中灰分的組成
    3.4 本章小結(jié)
第四章 不同活性氧蒸煮工藝及其黃液中半纖維素結(jié)構(gòu)變化的研究
    4.1 概述
    4.2 實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 活性氧蒸煮工藝操作
        4.2.3 漿料和原料的 SEM
        4.2.4 原料和漿料組分含量的分析和黃液中糖基的分析
        4.2.5 原料、漿和黃液中半纖維素的分離
        4.2.6 半纖維素的表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.0 各個(gè)蒸煮工藝漿的形態(tài)比較
        4.3.1 蒸煮脫木素和半纖維素的分析
        4.3.2 黃液中半纖維素中的灰分含量和主要組成分析
        4.3.3 半纖維素中糖基的含量
        4.3.4 半纖維素的分子量
        4.3.5 半纖維素的紅外譜圖
        4.3.6 半纖維素的核磁分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 玉米稈在活性氧蒸煮過程中半纖維素的脫除歷程
    5.1 概述
    5.2 實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 活性氧蒸煮工藝操作
        5.2.3 漿料和原料的 SEM
        5.2.4 原料和漿料組分含量、黃液中固形物和糖基的分析
        5.2.5 漿中己烯糖醛酸(HexA)的測(cè)定
        5.2.6 原料和黃液中半纖維素的分離
        5.2.7 半纖維素的表征
    5.3 結(jié)構(gòu)與討論
        5.3.1 SEM
        5.3.2 原料和漿料組分含量、黃液中固形物和糖基的分析
        5.3.3 漿中己烯糖醛酸(HexA)的含量
        5.3.4 半纖維素中糖基的分析
        5.3.5 半纖維素的分子量
        5.3.6 半纖維素的 FT-IR 譜圖
        5.3.7 ¹H 和¹H-¹³C HSQC NMR 譜圖
    5.4 本章小結(jié)
第六章 活性氧蒸煮模型物的研究及蒸煮機(jī)理的探討
    6.1 概述
    6.2 試驗(yàn)
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 模型物的活性氧蒸煮工藝
        6.2.3 半纖維素的回收
        6.2.4 半纖維素的表征
        6.2.5 蒸煮液的 GC-MS 分析
    6.3 結(jié)果討論
        6.3.1 半纖維素蒸煮前后糖基和分子量的變化
        6.3.2 蒸煮液的 GC-MS 分析
        6.3.3 活性氧蒸煮的機(jī)理探討
    6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
本論文創(chuàng)新之處
今后工作設(shè)想
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見



本文編號(hào)：3817690