生物質(zhì),由于其可再生及可降低碳排放的特性,是一種十分有前景并值得深度開發(fā)的資源。木質(zhì)纖維素是生物質(zhì)資源中的一種,其主要由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素三大組分構(gòu)成,其中木質(zhì)素由于含氧量相對較低,熱值較高,具有巨大的潛在利用價值。然而,木質(zhì)素具有復(fù)雜的三維網(wǎng)狀高分子結(jié)構(gòu),難以被直接利用,因此研究者們需要開發(fā)合適的催化解聚木質(zhì)素的方法來進行木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化利用,這也是木質(zhì)素高效轉(zhuǎn)化制備燃料方法當中十分重要的一部分。本論文設(shè)計制備了一系列的催化劑,選定了合適的溶劑體系,系統(tǒng)地研究了這一系列催化體系對木質(zhì)素催化解聚的效果,實現(xiàn)木質(zhì)素的高效催化解聚。首先,使用浸漬焙燒法和硼氫化鈉還原法制備了 Ni-S2082-/TiO2復(fù)合固體超強酸催化劑。該催化劑可以有效地催化解聚木質(zhì)素,試驗結(jié)果表明,就三種主要產(chǎn)物（乙酸乙酯可溶物、乙醚可溶物和9種單體產(chǎn)物）而言:280℃、60min時,解聚產(chǎn)物中乙酸乙酯可溶物和乙醚可溶物的量最多,產(chǎn)率分別為74.67%和42.33%;當其他條件不變,260℃、60 min時,9種單體產(chǎn)物的總質(zhì)量最大,產(chǎn)率為4.5%。其次,通過對S2O82-/TiO2固體超強酸催化劑進行改進制得了 ... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１?１９９３？２０１８年全球各項能源消費量⑴??從圖ｌ．ｉ中可以發(fā)現(xiàn)能源消費的主流還是化石能源的“三駕馬車”，煤炭、石??

歐洲”ｒｎ、“２０２０到２０３０年的氣候與能源政策框架”ｒｎ。各國也不斷在定期召開??的聯(lián)合國氣候大會上協(xié)商降低碳排放并控制全球升溫速率，其中中國政府以超高??的效率開發(fā)低碳技術(shù)和實施減排政策提前達到２０２０減少碳排放的目標［４】。??為節(jié)能減排和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，世界各國付出了極大的努力，同時投入大量資??源去開發(fā)可替代化石燃料、減少碳排放的可再生能源，如生物質(zhì)能源。生物質(zhì)能??源，作為具有可再生特性以及可降低碳排放特性的新能源，無疑是一種十分有前??景并值得深度開發(fā)的新能源［５］。從圖１．２中可以看出，使用生物質(zhì)發(fā)電或生物質(zhì)??制沼氣后發(fā)電可以有效減少碳排放［６１。??１１４２??１ＫＸ）????￡?９００??ｇ＿Ｌ??〇＇?５００???■：＿■■■：??■??芝■????５〇８??ｔ?１００?２３?３９?６１?８９??Ｉ?—?一?＿?＿?．??ｉ?＿１００?—????－３００?４１４???一：丨：??－５００????沼氣生物質(zhì)水力?風電光伏天然氣硬煤褐煤??發(fā)電發(fā)電發(fā)電?發(fā)電?發(fā)電發(fā)電發(fā)電??圖１．２各能源溫室氣體排放對比丨６丨??作為一種獨特的能源，生物質(zhì)能源是指由于植物的光合作用而被以有機物的??形式固定下來的能源，歸根結(jié)底，生物質(zhì)能源的來源其實是太陽能［７］。生物質(zhì)能??具有許多其它可再生能源所不具備的優(yōu)點，如來源廣、對現(xiàn)有設(shè)備的改造要求較??低等。其中一個突出的優(yōu)點是其能作為可再生的碳源，可以被轉(zhuǎn)化為各類燃料、??添加劑或其它的化工產(chǎn)品，從而實現(xiàn)對化石燃料的部分替代，這是其他可再生新??能源所無法相比的據(jù)科研人員的統(tǒng)計與估計，世界上所有植物每一年由

?第１章緒?論???煤，如能對這部分資源進行合理利用，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟與環(huán)保效益ｔＫＭ１］。同??時，基于我國生物質(zhì)能源分布較為分散和石油產(chǎn)量較少需要大量進口的現(xiàn)狀，利??用更先進的技術(shù)開發(fā)生物質(zhì)能源，建立完善可持續(xù)的生物質(zhì)能源供給系統(tǒng)，可以??在解決“三農(nóng)”問題的同時，更大程度上保障國家的能源命脈［｜２－１４１。??目前，生物質(zhì)能源的主要利用途徑如圖１．３所示，一些常見的生物質(zhì)如秸稈??等，會被直接用于燃燒供電或供熱［１５］，但是由于生物質(zhì)能源含氧量高，單位體積??熱值相對較低，生物質(zhì)一般需要通過生物法或化學法轉(zhuǎn)化之后進行利用。生物質(zhì)??能源通過生物法即生物發(fā)酵過程可制成沼氣作為燃料使用［％，也可以堆肥或制??備成生物乙醇進一步利用Ｐｉ�；瘜W法可將生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為各種化工產(chǎn)品并應(yīng)??用于許多方面，如醫(yī)藥材料、建材、燃料等，但是由于化學法具有工藝復(fù)雜、產(chǎn)??物提純難度高等難點導致產(chǎn)業(yè)化難度大、成本高。??生物質(zhì)能源??ｒ直接燃＆?、?［￣生物法轉(zhuǎn)化—?ｒ??Ｖ－?，ｖ????＼???．．．．????＞??供熱供電?沼氣肥料生物乙醇?生物柴油生物質(zhì)碳可燃氣化學品高分子材料??圖１．３生物質(zhì)能源的主要利用途徑??現(xiàn)今初步產(chǎn)業(yè)化的生物質(zhì)化學轉(zhuǎn)化項目主要為生物柴油、合成氣等燃料相關(guān)??的項目ｎ＊】，生物質(zhì)化學轉(zhuǎn)化生成精細化學品的項目仍在探索當中，但已取得一些??階段性成果，如由生物質(zhì)原料轉(zhuǎn)化制備新型生物可降解塑料、呋喃聚酯己完成百??噸級的示范放大裝置Ｃａｒｇｉｌｌ公司聯(lián)合陶氏化學公司聯(lián)合研制由玉米制備聚??乳酸（ＰＬＡ）塑料。同時還有一些其它的技術(shù)己在實驗室階段獲得成功，

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3320429