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堿性水相體系下磁性催化劑催化木素氫解的研究

發(fā)布時間:2023-10-30 20:39
  木質(zhì)纖維素是自然界中廣泛存在的一種來自于植物的生物質(zhì)資源,其主要組成部分為纖維素(30-50%)、半纖維素(20-40%)以及木素(15-25%),此外還包括少量的結(jié)構(gòu)蛋白、脂類和灰分等。木素是植物光合作用制造的總量僅次于纖維素的天然高分子有機化合物,其在大自然的含量十分豐富。木素是由三種苯丙烷結(jié)構(gòu)單元(紫丁香基丙烷、愈創(chuàng)木基丙烷、對羥基苯基丙烷)通過醚鍵和碳碳鍵相互連接形成的具有復雜結(jié)構(gòu)的天然高分子化合物;瘜W法降解木素大分子生成低分子量的產(chǎn)物是目前比較熱門的高值化利用木素的途徑,然而傳統(tǒng)的化學降解法具有反應條件苛刻、催化劑難以回收、反應成本高、目標產(chǎn)物得率低等缺點。鑒于此,本研究以高值化利用木素分子為目標,設計了一種高效低成本的方法來氫解木素,獲得了較高得率的目標產(chǎn)物并對獲得的小分子平臺化合物進行了分組分離實驗研究。本研究首先設計合成了一種磁性催化劑并用于催化氫解木素的反應。將催化性能優(yōu)異的貴金屬鈀負載于磁性四氧化三鐵顆粒上,制備得到具有磁性的Pd@Fe3O4催化劑。XRD、XPS和SEM的表征顯示Pd元素成功地負載在Fe3

【文章頁數(shù)】:82 頁

【學位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 木素概述
    1.3 木素降解反應概述
        1.3.1 木素氫解反應
        1.3.2 木素氫解催化劑
        1.3.3 木素氫解溶劑體系
        1.3.4 木素氫解氫源
    1.4 磁性催化劑
        1.4.1 磁性催化劑種類
        1.4.2 Fe3O4 作載體的磁性催化劑
    1.5 木素降解產(chǎn)物的分離
    1.6 木素降解存在的難點和問題
    1.7 課題研究內(nèi)容及目的意義
        1.7.1 研究內(nèi)容
        1.7.2 本課題研究的目的及意義
第二章 Pd@Fe3O4 催化木素氫解
    2.1 引言
    2.2 實驗設備、原料及方法
        2.2.1 實驗設備及原料
        2.2.2 實驗方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑的表征
        2.3.2 Pd@Fe3O4 催化氫解反應
        2.3.3 Pd@Fe3O4 催化氫解木素模型物
        2.3.4 Pd@Fe3O4 催化氫解蔗渣木素
        2.3.5 催化劑的回收及循環(huán)利用
    2.4 本章小節(jié)
第三章 堿性水相中Pd@Fe3O4 催化木素氫解
    3.1 引言
    3.2 實驗設備、原料及方法
        3.2.1 實驗設備及原料
        3.2.2 實驗方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 堿性水相中氫解木素模型物
        3.3.2 木素模型物氫解產(chǎn)物表征
        3.3.3 堿性水相中β-O-4 鍵的氫解斷裂
        3.3.4 堿性水相中氫解蔗渣木素
        3.3.5 蔗渣木素的表征
        3.3.6 蔗渣木素氫解產(chǎn)物的鑒定與產(chǎn)率計算
        3.3.7 溫度和時間對蔗渣木素氫解產(chǎn)率的影響
        3.3.8 堿性水相中氫解不同種類木素
    3.4 本章小節(jié)
第四章 木素氫解產(chǎn)物的萃取分離
    4.1 引言
    4.2 實驗設備、原料及方法
        4.2.1 實驗設備及原料
        4.2.2 實驗方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 蔗渣木素氫解單體產(chǎn)物歸類
        4.3.2 羧酸類產(chǎn)物的分離
        4.3.3 模型物混合物中酮醇類分子與烷基類分子的分離
        4.3.4 木素氫解產(chǎn)物中醛酮醇類產(chǎn)物與烷基類產(chǎn)物的分離
        4.3.5 木素氫解產(chǎn)物分離路線設計
    4.4 本章小節(jié)
結(jié)論與展望
    一、全文主要結(jié)論
    二、本論文的創(chuàng)新之處
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號:3859152

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