玉米秸稈衍生碳基固體酸的制備及其催化纖維素水解糖化
發(fā)布時(shí)間:2021-03-02 10:48
以玉米秸稈為原料,通過碳化-磺化法制備了碳基固體酸(CSA),采用XRD、FTIR、XPS、SEM、陽離子交換與返滴定法等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行表征,并考察了制備條件對(duì)固體酸表面活性基團(tuán)含量與催化活性的影響。以NaOH/尿素凍融預(yù)處理后的纖維素為底物,研究了CSA催化纖維素水解糖化的效果與條件。結(jié)果表明:NaOH/尿素凍融預(yù)處理能夠有效輔助固體酸催化纖維素水解,在350℃碳化2h、100℃磺化5h條件下制備的CSA催化性能最好,其酸量達(dá)3.94mmol/g,其中磺酸基、羧基、酚羥基含量分別為1.09mmol/g、1.36mmol/g、1.49mmol/g。在m(CSA)∶m(纖維素)=3∶1、水解溫度200℃、水解時(shí)間為0.5h的條件下,纖維素水解還原糖得率與轉(zhuǎn)化率分別為47.1%和63%。CSA循環(huán)利用3次催化活性下降不大。本研究可為廢棄生物質(zhì)原料制備的固體酸催化纖維素水解轉(zhuǎn)化利用提供科學(xué)參考。
【文章來源】:化工進(jìn)展. 2020,39(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
水解溫度與水解時(shí)間對(duì)纖維素水解還原糖得率及纖維素水解轉(zhuǎn)化率的影響
本研究還考察了碳基固體酸的循環(huán)利用性。每次水解結(jié)束后將固體殘?jiān)x心、洗滌,80℃干燥過夜稱重,補(bǔ)充一定量的纖維素保證每次的水解反應(yīng)物料投加量一致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示?梢钥闯,經(jīng)過3次循環(huán)利用,碳基固體酸活性降低不大,穩(wěn)定性良好。當(dāng)循環(huán)利用4次后,還原糖得率大幅度下降。圖8 玉米秸稈衍生碳基固體酸的循環(huán)利用
玉米秸稈衍生碳基固體酸的循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)轉(zhuǎn)化制備5-乙氧基甲基糠醛液體燃料研究進(jìn)展[J]. 徐桂轉(zhuǎn),陳炳霖,張少浩,鄭張斌,楊雨青,王晨. 化工進(jìn)展. 2019(03)
[2]球磨輔助固體酸水解制備納米微晶纖維素[J]. 朱孔根,胡曉霞,錢迅南,余志成,宋凱利. 造紙科學(xué)與技術(shù). 2018(05)
[3]化學(xué)法催化纖維素高效水解成糖[J]. 喬穎,騰娜,翟承凱,那海寧,朱錦. 化學(xué)進(jìn)展. 2018(09)
[4]浸漬改性劑對(duì)竹炭碳磺酸結(jié)構(gòu)和催化性能的影響[J]. 方雨豪,韋一,馬兵兵,計(jì)偉榮. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]NaOH/尿素凍融預(yù)處理纖維素及其酸催化水解[J]. 邢靜潤(rùn),申鋒,仇茉,漆新華. 化工進(jìn)展. 2018(06)
[6]玉米芯碳基固體酸含鹽氛圍水熱法制備[J]. 馬歡,楊軍磊,劉偉偉,張欣,朱蘇文. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(06)
[7]碳基固體酸催化劑催化纖維素水解研究進(jìn)展[J]. 陸佳,劉偉,王欣,唐詩洋,范超,蘇小紅. 化學(xué)工程師. 2018(02)
[8]秸稈炭基固體酸的一步溶劑熱法制備及表征[J]. 王璐,蔣云霞,顧衛(wèi)兵. 現(xiàn)代化工. 2018(02)
[9]秸稈炭基固體酸催化廢油脂制備生物柴油[J]. 蔣云霞,王璐,李亞,喬啟成,顧衛(wèi)兵. 中國(guó)油脂. 2017(11)
[10]葡萄糖碳基固體酸催化劑的制備及其催化水解纖維素[J]. 劉紅茹,聶素雙. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
博士論文
[1]新型炭基固體酸催化劑的制備及其催化纖維素水解反應(yīng)的研究[D]. 胡雙嵐.華南理工大學(xué) 2018
[2]碳基磁性固體酸催化劑的制備及用于植物廢棄物水解產(chǎn)糖[D]. 蘇同超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]含氯煤基固體酸的制備及其纖維素水解的研究[D]. 李天津.太原理工大學(xué) 2017
[2]工業(yè)木質(zhì)素基固體酸的制備及催化水解纖維素的研究[D]. 朱俊東.華僑大學(xué) 2017
[3]低溫NaOH/尿素體系中纖維素溶解及其新型水凝膠制備[D]. 陳雄.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[4]纖維素、木質(zhì)素制備碳基固體酸及其催化纖維素水解的研究[D]. 王春艷.太原理工大學(xué) 2015
[5]氯功能化碳基固體酸的制備及其水解纖維素的研究[D]. 蔡蓓.太原理工大學(xué) 2014
[6]煤基固體酸催化劑的制備及其催化纖維素水解的研究[D]. 王濤.太原理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3059132
【文章來源】:化工進(jìn)展. 2020,39(09)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
水解溫度與水解時(shí)間對(duì)纖維素水解還原糖得率及纖維素水解轉(zhuǎn)化率的影響
本研究還考察了碳基固體酸的循環(huán)利用性。每次水解結(jié)束后將固體殘?jiān)x心、洗滌,80℃干燥過夜稱重,補(bǔ)充一定量的纖維素保證每次的水解反應(yīng)物料投加量一致,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖8所示?梢钥闯,經(jīng)過3次循環(huán)利用,碳基固體酸活性降低不大,穩(wěn)定性良好。當(dāng)循環(huán)利用4次后,還原糖得率大幅度下降。圖8 玉米秸稈衍生碳基固體酸的循環(huán)利用
玉米秸稈衍生碳基固體酸的循環(huán)利用
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[7]碳基固體酸催化劑催化纖維素水解研究進(jìn)展[J]. 陸佳,劉偉,王欣,唐詩洋,范超,蘇小紅. 化學(xué)工程師. 2018(02)
[8]秸稈炭基固體酸的一步溶劑熱法制備及表征[J]. 王璐,蔣云霞,顧衛(wèi)兵. 現(xiàn)代化工. 2018(02)
[9]秸稈炭基固體酸催化廢油脂制備生物柴油[J]. 蔣云霞,王璐,李亞,喬啟成,顧衛(wèi)兵. 中國(guó)油脂. 2017(11)
[10]葡萄糖碳基固體酸催化劑的制備及其催化水解纖維素[J]. 劉紅茹,聶素雙. 北京服裝學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
博士論文
[1]新型炭基固體酸催化劑的制備及其催化纖維素水解反應(yīng)的研究[D]. 胡雙嵐.華南理工大學(xué) 2018
[2]碳基磁性固體酸催化劑的制備及用于植物廢棄物水解產(chǎn)糖[D]. 蘇同超.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
碩士論文
[1]含氯煤基固體酸的制備及其纖維素水解的研究[D]. 李天津.太原理工大學(xué) 2017
[2]工業(yè)木質(zhì)素基固體酸的制備及催化水解纖維素的研究[D]. 朱俊東.華僑大學(xué) 2017
[3]低溫NaOH/尿素體系中纖維素溶解及其新型水凝膠制備[D]. 陳雄.北京林業(yè)大學(xué) 2016
[4]纖維素、木質(zhì)素制備碳基固體酸及其催化纖維素水解的研究[D]. 王春艷.太原理工大學(xué) 2015
[5]氯功能化碳基固體酸的制備及其水解纖維素的研究[D]. 蔡蓓.太原理工大學(xué) 2014
[6]煤基固體酸催化劑的制備及其催化纖維素水解的研究[D]. 王濤.太原理工大學(xué) 2012
本文編號(hào):3059132
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