生物質(zhì)資源是可替代化石能源制備燃料及高附加值化合物的可再生資源,由于其儲量豐富近年來得到了研究者們的廣泛關注。由于生物質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜,將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為燃料及化合物一般需要經(jīng)過多級轉(zhuǎn)化過程,存在反應時間長、工藝復雜、能耗高等問題。因此,開發(fā)一種高效集約式轉(zhuǎn)化方法將原料直接轉(zhuǎn)化對生物燃料的利用至關重要。本論文以實現(xiàn)生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為目標,首先以生物質(zhì)平臺化合物糠醛（FF）為研究模型,對FF在低共熔溶劑（DES）中轉(zhuǎn)化為生物燃料前體（C10、C15）的主要影響因素進行了系統(tǒng)研究;在此基礎上以木糖/玉米芯為原料,對其一鍋法轉(zhuǎn)化為生物燃料前體的過程進行了考察,得出生物質(zhì)直接轉(zhuǎn)化為燃料前體的較優(yōu)條件;并對反應剩余物玉米芯殘渣制備生物炭進行了探討,以實現(xiàn)原料綜合利用。最后以炭化所得的生物炭為載體制備催化劑,用以催化FF轉(zhuǎn)化為糠酸（FA）,實現(xiàn)資源高效綜合利用。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）以FF和環(huán)戊酮（CPO）為反應原料,構(gòu)建6種不同的DES用于醛酮縮合反應制備燃料前體C10和C15,對DES體系進行篩選、優(yōu)化燃料前體合成工藝以及探究DES作用機理。結(jié)果表明,以甲酸與氯化膽堿（Fa/ChCl）形成的DES... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１纖維素大分子構(gòu)像??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ?ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ??

料使川？。液化是生物質(zhì)解聚制備生物油的另一種途??徑，和熱解相比，所需的溫度較低，？般在（２５０？４５０°Ｃ）溫度范圍內(nèi)，但是所需的壓??力較大和反應吋ｆ⑴較長，因此這種利方式的投入成木較“。??迮接燃燒??？發(fā)電或供熱??？?縮成艱?一？供熱??氣化?鉍、屮酚、燃氣??屮物成資源?????＿?Ｊ?？熱化學轉(zhuǎn)化?？?熱解?卞物汕、木炭??－＞?液化?生物油????ｊ?卞物認?乙醉、Ｃ、屮烷等??Ｌ＞?１：化轉(zhuǎn)化??？?化學法?液體燃料、化學品??圖１－３生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術??Ｆｉｇ．?１－３?Ｂｉｏｍａｓｓ?ｅｎｅｒｇｙ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??生物化學方法包拈生物法和化學法，將木質(zhì)纖維尜類屯物偵轉(zhuǎn)化為能源化１：品及高??附加值衍生物。生物法指利川微生物發(fā)酵或酶解技術將屮物偵Ｈ：化為乙醇、７減氣、屮烷??等液體或氣體燃料，該方法存在反應周期長，能耗太大等丨＇＂］題｜：：｜�；贩ㄖ概＃何镔|(zhì)經(jīng)過??預處理后水解或酸解轉(zhuǎn)化為糖單體，糖單體冉進一步脫水為生物質(zhì)平臺化合物（糠酵??（ＦＦ）、五羥甲基糠醛（５－ＨＭＦ）等）的過程｜：”。Ｋ．中ＦＦ來自＿ｈ：碳糖，５－ＨＭＦ來自六碳??糖，這些平臺化合物再經(jīng)過化學反應轉(zhuǎn)化為能夠用于食品、交迎、紡織等各個領域的原??料及燃料，比如ＦＦ可以與酮類化合物發(fā)生醛酮縮合制備碳原Ｔ數(shù)較高物液態(tài)烷烴燃??料前休，或者進一步轉(zhuǎn)化為糠酸、糠醇等。Ｈ前，對各種生物質(zhì)平臺化合物的研究己成??５??

，?ＤＥＳ）是近年來研究者們發(fā)現(xiàn)的一種新型綠色??生物離子液體。２００１年，Ａ?Ｐ?Ａｂｂｏｔｔ等１３８Ａ”利用金屬氯化物和季銨鹽混合得到液體溶劑，??并因此命名。后來又有很多人通過不同的組分及比例混合開發(fā)新的ＤＥＳ，并探究其性質(zhì)??與用途，使成為了本世紀初十分受歡迎的溶劑。??ｃｈｏｌｍｅ?ｄｉ?ｂｏｒｉｄｅ?ｃｈｌｏｎｄｅ??Ｊ．－?ｕ?ｕ??０��？?Ｑ＇??—－—??ＯＨ?．ＯＨ?０?＊?－?Ｈ??＾?ｆＸ?ｐｆ??ＨＢＤ?ＮＥＤ?ＨＢＤ??圖１－９氯化阻喊和氫鍵供體的相互作用??Ｆｉｇ．?１－９?Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｃｈｏｌｉｎｅ?ｃｈｌｏｒｉｄｅ?ａｎｄ?ｈｙｄｒｏｇｅｎ?ｂｏｎｄ?ｄｏｎｏｒ??ＤＥＳ是由兩種或三種物質(zhì)按照特定比例混合而成的，它們是通過氫鍵相互作用相結(jié)??１２??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]無機鹽催化半纖維素水解制備糠醛的研究[D]. 張曄.安徽理工大學 2014
[2]基于污染預防的糠醛制取方法研究[D]. 張璐鑫.南開大學 2014

碩士論文
[1]在新型DES中氧化糠醛制備馬來酸和富馬酸[D]. 倪鏞.中國科學技術大學 2019
[2]二氧化錫復合光催化劑的制備及其光催化性能研究[D]. 胡文科.廣西大學 2018
[3]構(gòu)建SnO2和Ln2Zr2O7燒綠石催化材料用于甲烷氧化偶聯(lián)制乙烯[D]. 彭亮.南昌大學 2018
[4]生物質(zhì)基糠醛制備高附加值化合物的研究[D]. 魯怡娟.中國科學技術大學 2018
[5]低共熔溶劑中固體酸催化糖類制備5-HMF的研究[D]. 楊利.浙江工業(yè)大學 2016



本文編號：3242796