蔗渣是制糖過程的主要副產(chǎn)物,如何實(shí)現(xiàn)蔗渣的高值資源化利用是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。木質(zhì)素作為蔗渣的重要組分,因其結(jié)構(gòu)含有大量的酚羥基、醇羥基和羧基等活性基團(tuán),有利于進(jìn)一步化學(xué)改性,使其在重金屬污染治理中具有較好的應(yīng)用潛力。但蔗渣木質(zhì)素對(duì)重金屬的去除效率有待提高,對(duì)重金屬的選擇性去除及機(jī)制鮮見報(bào)道。本研究運(yùn)用核磁共振光譜（NMR）、傅里葉變換紅外吸收光譜（FT-IR）、掃描電子顯微鏡（SEM）等現(xiàn)代儀器分析手段,結(jié)合密度泛函理論（DFT）和吸附模型分析,探究蔗渣木質(zhì)素的高效提取、定向改性以及重金屬離子選擇性吸附機(jī)制,為蔗渣的高值資源化利用以及木質(zhì)素在重金屬污染治理中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:（1）超聲強(qiáng)化處理后蔗渣呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),提高了堿抽提對(duì)蔗渣木質(zhì)素（BL）的提取率,提取率達(dá)到60.60%,是未超聲處理的1.42倍。用乙醚/甲醇逐級(jí)浸提BL,分別獲得乙醚純化分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素（BL1）,甲醇純化分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素（BL2）和不溶性分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素（BL3）。其中,BL2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,為57.31%,其結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)疏松多孔特性,芳基醚減少,G型結(jié)構(gòu)單元的摩爾比增加,S和H型減少,總羥基和脂肪... 

【文章頁數(shù)】：126 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說明
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 水體重金屬污染治理研究
        1.2.1 水體重金屬污染現(xiàn)狀
        1.2.2 重金屬污染水體治理方法
    1.3 木質(zhì)素及其改性研究
        1.3.1 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
        1.3.2 木質(zhì)素的提取方法
        1.3.3 木質(zhì)素的改性研究
    1.4 木質(zhì)素對(duì)重金屬吸附過程及機(jī)理研究
        1.4.1 吸附影響因素
        1.4.2 吸附機(jī)理研究
        1.4.3 吸附模型
        1.4.4 密度泛函理論
    1.5 研究的意義、目的和內(nèi)容
        1.5.1 研究的意義和目的
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線
第二章 蔗渣堿木質(zhì)素的強(qiáng)化提取及分級(jí)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 超聲強(qiáng)化堿抽提蔗渣木質(zhì)素
        2.3.2 蔗渣木質(zhì)素分級(jí)
        2.3.3 蔗渣木質(zhì)素形貌特征
        2.3.4 蔗渣木質(zhì)素結(jié)構(gòu)分析
        2.3.5 蔗渣木質(zhì)素?zé)岱�(wěn)定性分析
    2.4 小結(jié)
第三章 分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素酚化-胺化改性及其機(jī)理
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    3.3 結(jié)果討論與分析
        3.3.1 元素含量分析
        3.3.2 分子量分布
        3.3.3 蔗渣木質(zhì)素形貌分析
        3.3.4 FT-IR分析
        3.3.5 NMR分析
        3.3.6 熱穩(wěn)定性分析
        3.3.7 BL2改性密度泛函理論研究
    3.4 小結(jié)
第四章 改性分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素對(duì)重金屬離子靜態(tài)吸附機(jī)理
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 改性蔗渣木質(zhì)素重金屬吸附性能
        4.3.2 改性分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素吸附條件優(yōu)化
        4.3.3 機(jī)理分析
    4.4 小結(jié)
第五章 改性分級(jí)蔗渣堿木質(zhì)素對(duì)重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附特性
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)材料及方法
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 單一重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附
        5.3.2 雙組分重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附
        5.3.3 三組分重金屬離子動(dòng)態(tài)吸附
        5.3.4 競(jìng)爭(zhēng)吸附DFT計(jì)算研究
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微波和超聲波預(yù)處理對(duì)蔗渣堿木質(zhì)素提取的影響[J]. 廖長(zhǎng)君,盧友志,蔣林伶,劉妮,謝冬燕,秦豪.  廣東化工. 2018(18)
[2]油料作物秸稈生物炭對(duì)水體中鉛離子的吸附特性與機(jī)制[J]. 張連科,劉心宇,王維大,李玉梅,孫鵬,尚少鵬,姜慶宏.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(07)
[3]聚吡咯及其復(fù)合材料去除水體六價(jià)鉻研究進(jìn)展[J]. 劉相堯,王寶輝,荊國(guó)林.  環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2018(03)
[4]重金屬吸附材料的研究進(jìn)展[J]. 劉立華,楊正池,趙露.  中國(guó)材料進(jìn)展. 2018(02)
[5]選擇性脫除丹參提取液中重金屬的吸附劑制備研究[J]. 余金鵬,唐英,張艷紅,徐華勝,樊敏偉,王鵬飛.  中草藥. 2018(05)
[6]納米羥基磷灰石對(duì)重金屬離子的吸附性能[J]. 李文,溫璽,郭亞平.  廣州化工. 2018(03)
[7]三乙烯四胺基蔗渣纖維素的制備及其對(duì)Cu2+、Cr6+的吸附[J]. 夏璐,鄧啟敏,黃中航,龔鑄.  金屬礦山. 2017(12)
[8]CH-90交換樹脂對(duì)廢水中Co2+、Mn2+的去除[J]. 史學(xué)偉,吳艷陽,徐首紅,趙雙良.  石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]多孔硅酸鈣用于廢紙脫墨漿廢水處理[J]. 王成海.  中華紙業(yè). 2017(20)
[10]水中重金屬離子吸附材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]. 施周,鄧林.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(05)

博士論文
[1]基于堿木質(zhì)素改性產(chǎn)物的聚氨酯材料的合成與性能研究[D]. 周萬鵬.華南理工大學(xué) 2017
[2]太赫茲波段液晶材料光學(xué)特性密度泛函理論研究[D]. 陳澤章.河南師范大學(xué) 2016
[3]汽爆秸稈木質(zhì)素分級(jí)及其材料的制備[D]. 王冠華.中國(guó)科學(xué)院研究生院(過程工程研究所) 2015
[4]蔗髓改性制備重金屬離子吸附材料及其機(jī)理研究[D]. 劉新亮.廣西大學(xué) 2012
[5]改性麥糟吸附劑處理重金屬?gòu)U水的研究[D]. 李青竹.中南大學(xué) 2011

碩士論文
[1]低溫等離子體改性提高木材表面疏水性機(jī)理的研究[D]. 張孝濤.南京林業(yè)大學(xué) 2016
[2]硫酸鹽木質(zhì)素的分級(jí)分離與性能表征[D]. 蔣曉.南京林業(yè)大學(xué) 2015
[3]改性木質(zhì)素磺酸鈉重金屬吸附劑的制備及其應(yīng)用研究[D]. 方振.廣西大學(xué) 2013
[4]改性花生殼對(duì)水中Cd2+和Pb2+的吸附特性研究[D]. 林芳芳.華南理工大學(xué) 2011
[5]生物吸附劑改性松樹皮吸附水溶液中Cu2+的性能研究[D]. 鄒婷.南京大學(xué) 2011
[6]木質(zhì)素磺酸鈉制備吸附材料及其吸附性能研究[D]. 朱媛媛.中南林業(yè)科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3685106